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火星
北極上空で強い対流、火星の水循環に新たな手がかり







火星の北極では、夏の夜に吹雪が発生するという研究成果が
学術誌『Nature Geoscience』に発表された。

火星の大気の中では、従来考えられてきたよりも激しい対流が起こり
嵐のような天候を作り出しているという。

新たなコンピューター・シミュレーションに
よって明らかになった。

今回の成果は計算上のものだが、降雪があるというのは2008年に
火星に着陸した探査機による観測結果と一致する。

また、火星の南極では二酸化炭素の雪(ドライアイス)が
降ることがわかっているが、その仕組みを解明する
手がかりになるかもしれない。

発表された論文によると、火星の夏の雪は数時間にわたり
猛烈な勢いで降る可能性があるという。

高い高度にある雲から落ちてくるのは、水が凍った氷粒。

なかには地面に到達しないものもあるが、おそらくその一部は
地面に降り積もり、朝まで残っているとみられる。

「雪だるまを作れるほどの量ではないでしょう」

と語るのは、論文の共著者で、フランス国立科学研究センターの
惑星科学者アイメリク・スピーガ氏だ。

それでもこの雪は、火星の水循環において大きな役割を
果たしていると考えられる。

「降雪も激しい下降気流も、どれもが斬新で
 非常にすばらしい発見です」


と、NASAエイムズ研究センターのジョン・ウィルソン氏は言う。

「この現象はおそらく実際の火星でも起きているでしょう。
 また惑星の水がどのように分配されるのかという点でも
 影響力のある成果です」



ドライアイスの嵐

火星で雪が降るというのは、以前から言われてきたことだ。

なにより我々は、火星には雲があり、また地下に
氷があることを知っている。

2008年に火星の北極付近に着陸したNASAの探査機フェニックスは
地球の「尾流雲」に非常によく似た雲を上空に発見している。

尾流雲は、雲から大量の雲粒が落下するときに見られる現象のため
フェニックスが見たのは高高度で起こっている水氷の嵐だと
研究者らは推定した。

2012年には、NASAの探査機マーズ・リコネッサンス・オービターが
火星の南極上空で二酸化炭素の雪を降らせる雲を確認したと発表した。

太陽系でこうしたドライアイスの雪が降るのが観測されたのは
このときだけだ。

北極のうっすらとした尾流雲とは異なり、この雪は地面に
到達しているのみならず、二酸化炭素の氷冠の形成に大きく
貢献していると、NASAジェット推進研究所のポール・ヘイン氏は言う。


北極上空で何が起きている?

火星の北極にある水氷の雲が、この惑星の気象において
どのような役割を果たしているのかを解明するため
スピーガ氏らは、高解像度のコンピューター・モデルを作成し
デジタルの火星の大気の動きを観測した。

夜の間、水氷の雲は赤外線を放射するため
雲やその周辺の大気が冷える。

これにより、非常に冷たい空気がいくつもの塊になって
温かい空気の上に乗った状態になる。

この冷たい塊が徐々に下へと沈みながら、これまで火星の雲の中では
起こらないと考えられてきた強力な気流と嵐のような風を生じさせる。

雲の中の氷粒子は、対流するこの風にかき回され、やがて猛烈な吹雪
となって地表に向かって叩きつけられる。

ヘイン氏によると、降雪をもたらす働きが雲自体によって
促進されることが、今回のシミュレーションによる
重要な発見のひとつだという。

「エネルギーを放射することにより、雲は周囲の空気をより急速に
 冷却し、これが雲をさらに成長させ最終的に降雪へとつながります」


ただし、ヘイン氏が以前観察した激しいドライアイスの吹雪も
同じメカニズムで起こっているのかどうかは、定かではないそうだ。


火星の水の歴史を再現へ

それでも今回の成果は、探査機フェニックスの観測結果と
齟齬のない有意義なものだとウィルソン氏は言う。

同氏はNASAで火星の気候シミュレーションに取り組んでいるが
今回の成果はより精緻な火星の気候モデルをつくるための
重要な要素になりうるという。

研究者らは将来、こうしたモデルを用いて時間を巻き戻し
火星の水の歴史を垣間見たいと考えている。

とは言え、信頼できるシミュレーションを行うには、モデルが
火星の現在の気候を正確に再現できなければならない。

ウィルソン氏は言う。

「10年前には、水氷の雲は火星の気候にほとんど影響を与えていないと
 考えられていました。しかし今、その影響は甚大であることが判明しました
 ……火星の気候は、我々が考えていたよりも豊かで、複雑で
 興味深いことがわかってきたのです」





「マーズ 火星移住計画」


【関連情報】

NASAが隠蔽する「失われた火星文明」 これだけの証拠
ありえない生きもの―生命の概念をくつがえす生物は存在するか?
宇宙災害:太陽と共に生きるということ
未知なる火星へ 生命の水を求めて


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