Exploring habitability on Early Mars from Environmental Science Approaches

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21H04515
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 17:Earth and planetary science and related fields
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: Fukushi Keisuke 金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 教授 (90444207)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長 勇一郎 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (00737687) ; 関根 康人 東京工業大学, 地球生命研究所, 教授 (60431897) ; 松木 篤 金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 准教授 (90505728)
• Project Period (FY): 2021-04-05 – 2024-03-31
• Keywords: 初期火星 / 惑星探査 / 水質復元 / 古環境 / ラマン分光

Outline of Final Research Achievements

The evolution of the chemical composition of liquid water on Mars was examined by analyzing mineralogical and geochemical data obtained from Mars exploration. It has been recognized that the aqueous environment on Mars transitioned from a period of large-scale water cycles with lakes and oceans to a period of only intermittent wetting events. We quantitatively revealed that the latter was characterized by water quality that was acidic, oxidative, and highly saline. We also infer that the lake water that once existed in the Gale crater was in an environment similar to that of the Earth's alkaline lakes. In addition, this study developed methods and techniques to apply the reconstruction method of water chemistry to future Mars exploration programs and analysis of returned samples.

Free Research Field

地球化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまでの火星探査から人類は火星に対して“かつて水が存在した惑星”という描像を持つに至っている。一方、水の水質や環境が不明なため、火星における生命に関する議論は推測の範疇を出ていなかった。これに対し、本研究では環境科学分野で培われた手法に基づき、過去の火星に存在した液体の水の水質を定量化するとともに、水の化学組成の進化を明らかにすることに成功した。また、本研究で開発を行った手法や技術を、将来の火星探査計画や帰還試料分析に適用することにより、より詳細な火星の古環境や生命存在可能性の議論が可能となる。