研究課題
基盤研究(A)
現在火星は寒冷・乾燥化した惑星であるが、約40億年前は温暖な時期があり、表面では大規模な水循環が存在していたことが明らかとなっている。NASAの火星探査車はかつての湖沼に降り立ち、初期火星に存在した水環境および生命の痕跡を探査している。本研究では、我々が独自に開発した手法をNASA火星探査車により得られる分析データに適用することで、初期火星に存在した液体の水の水質を定量的に復元する。復元した水質に基づいて初期火星に水（や生命）の存在を可能にした環境条件を解明する。
火星探査によって得られた鉱物学的・地球化学的データを我々が独自に開発した手法で解析することにより、火星に存在した液体の水の化学組成の進化を検討した。火星では湖沼や海を地表に湛えた大規模な水循環が存在した時代から間欠的な湿潤イベントのみが生じた時代へと水環境が推移したと考えられている。このうち、後者は酸性・酸化的・高塩分に特徴づけられる水質であったことを定量的に明らかにした。また、かつてGaleクレータに存在した湖水は地球のアルカリ塩湖に類似した環境にあったことを推測した。さらに、本研究では将来の火星探査計画や帰還試料分析に水質復元法を適用するための手法・技術開発も行った。
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。
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