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火星の全盛期を探れ（訂正） 読者の方からご指摘のメールをいただきました。言葉の使い方などすぐに訂正できる部分は治しておきましたが、テーマ的なことなど、本文が元のものとだいぶ変わりそうな内容については、このページの場を借りてご指摘の内容を紹介しています。  |
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---例えば高解像度カメラは、火星の地表に水が流れた跡をたくさん見つけましたした。また、MOLAは火星にエベレストの二倍ほどもある山を見つけましたし、深さが10Kmほどもあるようなクレータも見つけました。 --- |
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この記事では 議論が議論をよぶ火星の話 火星のSFのルーツは... 火星への第一歩 火星の輪郭をハッキリと ますます分からなくなる火星の真実 水の次は海、気候 NASAの新生プログラム という内容で構成しています。 |
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 議論が議論をよぶ火星の話 私たちにとっては、地球が「青く美しい水の惑星」というイメージなら、火星は「赤くほこりっぽい惑星」といったイメージでしょうか? しかし、そんなイメージとは裏腹に、地球と同じように、火星には少なくともかつて水が存在していたかもしれないと議論されていることもまた事実です。さらに、水が存在すれば、生命の存在の可能性も出てきます。もっとも、火星のイメージを考えれば、水だの生命だのが存在するなどといったことは、驚き以外のなにものでもありませんよね。 現在、火星を研究する目的はいろいろありますが、大きな目的の一つはなんといっても、生命の存在（または存在した）証拠をつかむことだといえるでしょう。 しかし実際は、今の時点で言えることといえば、生命どころか水の存在についてもさっぱり分からないということくらいなのです。 もっとも、火星は長い間いろいろと研究されてきました。そして、最近では、火星の地表についての写真やデータがたくさん手に入り、地球の地表よりも詳しく分かっているとさえ言えるかもしれません。 しかし、それでもいっこうに結論づけれそうにないのです。いや、それどころか、研究すればするほど、わからなくなるといった感じなのです。新しい発見がされても、さらに新しい発見がされて覆されてしまうのです。 そういうわけで今回の記事から、すぐにこの結論を出せるようなものではありません。けれど、火星の水や生命の存在について、いったい科学者は何を熱く議論しあっているのでしょうか。ちょっと見てみるのもおもしろいかもしれません。もちろん、結論が出るのはとうぶん先のことでしょうが、それまで自分たちでも火星に思いを馳せているのも悪いものではありませんよね。結論が出る前に、自由に思いをめぐらせて見ましょう。 火星のSFのルーツは... さっそく議論について...と言いたいところですが、とりあえずは頭のなかを整理しておきましょう。 まず、「火星と水、生命の関係を探る」などと聞くと、私たちの頭によぎるのは、いくつものSF小説や映画ではないでしょうか。でも、いつ頃から、どういう理由で、火星と水、生命の関係はたくさんのSFの題材になってしまったのでしょうか。気になりますよね。実はそのルーツを探ると、意外にもささいな出来事にたどりつくのです。その出来事とはこんなことでした。 19世紀の後半に、スカイフェリル(Schiaperelli)というイタリアの天文学者が火星を観測していて、あることに気づきました。火星の地表にいくつか不思議な筋を見つけたのです。そこでスカイフェリルは、このことを論文で発表しました。このときこの論文に付けられた名前が"canali"だったのです。イタリア語で海峡といった程度の意味でした。 しかし問題は、この論文が英語圏に入ってきたときにおこりました。英語には、この"canali"と似た単語があるのです。それは"canal"です。この単語に間違って訳されてしまったのです。これの意味は運河という意味で、海峡などとは違い、明らかに人工的につくられたものです。むしろ、英語に訳すなら"channel"とでも訳すべきでした。 こういうわけで人工的な意味を含む運河という言葉のために、火星上には生物が存在して、火星の極にある氷を溶かしてこの運河に流しているなどといった、なにやら楽しそうな誤解やうわさが広まってしまったのです。 今の私たちにとってはばかばかしいことでも、インターネットもなければテレビもないような時代では、論文そのものの詳しい内容は知られることはありませんでした。そのため、その楽しそうな噂だけが一人歩きをしてしまったのです。あとは話がどんどんと膨らんでいきました。 このように、もやもやとして、よく分からないうちに、火星といえば宇宙人が攻めてくるといったような定番(?)のイメージがいつのまにか出来上がっていました。私たちも、火星人が地球に攻め込んでくるような映画や小説をいくつも知っていますよね。 ちなみに、このように火星人が私たちのSFの世界に登場するまえは、火星に神がすんでいると考えられていたんですよ。火星というのは、夜空で不気味に赤く輝いているほか、地球から見ると逆行によるため軌道も一定ではなく、不吉な星とみなされてきたのです。逆行が起こるときは戦争がおこるといったことも聞かれるくらいです。そんなわけで、マーズ(Mars)という名前はローマの時代の戦争の神マルス(Mars)からきているのです。 いずれにしても、昔から火星は、何かがいるに違いないと思わせる惑星だったようです。 火星への第一歩 さて、それでは科学者の議論を時間にそって追ってみてみましょうか。 先ほどのように火星は何かすんでいるに違いないと思わせる惑星でした。したがって、1965年にはじめて火星に向けてマリナー4号という探査機が打ち上げられたときも、異様なほど盛り上がっていました。しかし、その結果はというと、非常に残念なものとなってしまいました。その探査で得られた事実とは、火星の大気は薄く、成分のほとんどが二酸化炭素であるということだったのです。そして火星人はおろか、運河も水も存在しないことがわかりました。 それまでの火星を鮮やかに彩っていた世界観が崩れていくようなショックだったでしょう。 しかし、それでも、鮮やかな火星像を捨てきれない科学者たちの奮闘によって、1971年にはマリナー9号が火星に向けて打ち上げられました。 その結果、前回の何もない火星像から一転し、マリナー9号の探査のおかげで、いろいろと面白いものが見つかりました。例えば、非常に大きなクレーターや溶岩の流れた跡、それに砂嵐などが見つかりました。しかしなんといっても、渓谷の発見がいちばんの大きな収穫だったといえるでしょう。この渓谷というのは、いくつもの谷があわさっているもののことですが、それぞれの谷には水のような液体が流れて形成されたと考えられたのです。つまり、かつては火星にも水が存在したのではないかという推測にいたるわけです。 まあ、火星人と運河の話は、スカイフェリルの時代に生まれた寓話にすぎないということになってしまいましたが、しかしそうだとしても、火星に水が存在したかもしれないという発見のおかげで、当時は科学者だけではなく、いろんな人が胸を躍らせていました。 火星の輪郭をハッキリと 昔のように地球から小さな望遠鏡で火星をのぞいていることと比べれば、確かにマリナー9号などのもたらした火星像はしっかりしたものでした。 しかし、それ以上に火星像の輪郭がハッキリし始めたのは、マーズ・グローバル・サベイヤｰ(Mars Global Surveyor)が登場してからのことです。このグローバル・サベイヤーのおかげで、火星の地表をかなりの精度で調べることができるようになったのです。この探査機には、4つの測定器が取り付けられていました。一つは高解像度のカメラです。他にもレーザーを使った高度計（MOLA, Mars Orbiter Laser Altimeter）や、熱放射を観測する機械(TES, Thermal- Emission Spectoremeter)、磁場の測定機といったように、目では見えないようなものを映し出すことのできる装置をたくさん積んでいました。 そんなグローバル・サーベイヤーの火星の探査のおかげで、地球の地表で火星ほど詳しく調べられた場所はないとさえ言われることがあるくらいなのです。 これらの観測機がもたらした成果は大きなものでした。例えば高解像度カメラは、火星の地表に水が流れた跡をたくさん見つけましたした。また、MOLAは火星にエベレストの二倍ほどもある山を見つけましたし、深さが10Kmほどもあるようなクレータも見つけました。 また火星というのは、地球とは異なりプレート運動は存在しなく、一枚の岩盤でできていると考えられていました。ところが、磁場を観測すると、火星地表の磁場は不均等で、かつてはプレート運動があったのではないかと考える科学者も出てきました。 このように、Mars Global Surveyorがもたらした新しい火星像とは、かつては地球のように生き生きとした面影を残す惑星というものでした。[ref A] ますます分からなくなる火星の真実 しかし、火星のいろいろな特徴が見つかっても、なぜ水が存在したと結論づけれないのでしょうか?何をそんなにもめる必要があるのでしょうか? 水に関する証拠はたくさん見つかっているのですが、証拠が見つかるほど、わけがわからなくなるといった状態なのです。なぜなら、たくさんある証拠のうちのいくつかは、水の存在を示し、また他のいくつかは存在しないことを示すといった具合だからです。 例えば、先ほどのカメラがとらえた渓谷は水によって削られてできたものだというのはおそらく間違いありません。その次に問題となってくるのは、この渓谷がいつ頃できたものかということになります。 そこで重要となってくるのが、クレーターなのです。火星にはクレーターがたくさん存在しているのですが、渓谷はそのクレーターを削ってきているのです。つまり、渓谷はクレーターより後にできたということになります。つまり、クレーターのできた時期がわかれば、渓谷ができた時期をしぼることができます。そして、そのクレータができたのは、火星の歴史のなかで最近のことだと分かっているのです。[ref A] つまり、驚いたことに、最近まで、火星の地表には水が流れていたということになりますよね。こんな証拠が見つかれば、水の存在を決定してもよさそうなものです。しかし、（残念ながら）水が存在しなかったという証拠もみつかっており、例えばこのようなものがあるのです。 火星の地表では、オリビン(olivine)と呼ばれる鉄とマグネシウムとケイ素の混合物がたくさん見つかっています。このオリビンは、オリーブのように緑がかっているため、そのように名前がついたのですが、この物質は、水の存在のもとでは変質してしまうという性質をもっています。そのため、火星に水が存在していたら、この物質が存在しているはずもありません。そのため、火星はずっと乾いていて冷たい惑星だったということになるわけです。 たしかに、このオリビンという物質ができる前に火星から水がなくなったと考えれば、矛盾なく収めるわけなのですが、この考えにもいくつかの問題があるようです。 このように、地誌的な証拠からは、火星のいたるところに水が存在したということが示され、化学的、鉱物的な証拠からは、火星は乾燥した惑星だったということが示されているのです。なんとも、火星は私たちを翻弄させているわけですね。 そのため、このようなジレンマから脱出するためにこんな説まで登場してきました。 火星には確かに液体は存在しましたが、それは水ではなくて、液体二酸化炭素であったというのです。これなら両方の証拠に矛盾することはありません。一般にこれは「白い火星(white Mars)」という名前の説で通っています。[ref B]（地球上では、二酸化炭素が液体になっているのを見たことはないと思いますが、気圧と温度がかわると二酸化炭素は液体にも変化します。）うまく説明している説といえるでしょう。 しかし、残念なことに、もしこの"white Mars"説が正しいと、火星に生命が存在したかも知れないという可能性がますます低くなってしまうのですが...。やはり、水の存在がないと生命の存在は難しくなってしまうのです。興味で、どの説が正しいなんていうのもおかしな話ですが、この説以外の可能性を信じたいものですよね(笑)。 水の次は海、気候 いずれにせよ、今でも"white Mars"で結論づいたわけではなく、議論は続いています。しかし、そんな状態でも、議論のスケールだけはどんどん大きくなります。次に出てきた議論とは、火星には海も存在したのではないかというものでした。まだ、水の問題も決着がついていないのに、ますます、疑問ばかりが増えていきます。 まあ落ち着いて考えてみれば、何らかのかたちで液体が渓谷を流れたとするなら、いずれは低い所に集まっていくしかありません。それが海だと考えれば、この議論が出てくるのも不思議ではないのかもしれません。 では、海が存在したかもしれないという直接の証拠はなんだったのでしょうか。それは、海岸線らしきものが見つかったというものでした。[ref A]しかし、それが海岸線だとすると、その海岸線はみな同じ高度である必要がありますよね。実際にMOLAで高度を測ってみると、この海岸線(らしきもの)は、同じ高度だということが分かりました。これだけで、海が存在したと断定してしまうことはできませんが、かつて海が存在していてもおかしくないわけです。 さらに議論のスケールは大きくなります。水の存在を議論すれば必然的に海の議論が出てくるのですが、まだ他にも議論し忘れているものがありますね。それは、火星の気候についてです。 そうです、火星の気候です。今でこそ、火星は平均−60℃前後となっていますが、少なくとも水が液体として存在するために、水が凍る温度より気温が高い必要があります。 気候について議論されているのは、水が蒸発して、水蒸気となり、その温室効果により、火星は暖かくなったということです。もちろん、大気の大部分である二酸化炭素も温暖化ガスですので、濃度がもっと高ければ、温室効果を引き起こします。もっとも、これによって温まるのは確かなのですが、そのためにはかなりの量の水蒸気が大気中に存在していなくてはならず、どのようにそれほどの量をえることができるかという疑問もあるのですが。 これについても、いろいろな議論がされています。下にいくつか論文を上げておきますので、興味があるものを参考にすると面白いかもしれません。[ref C] このように、水の存在をめぐる議論が盛り上がっているのも、最終的に生命の存在の可能性を示すのという、究極的な目的があるからだというのは先ほど言ったとおりです。 もちろん、生命の存在を示すのなら、別のアプローチがあります。それは火星からやってきた隕石です。この隕石に、バクテリアのような生命の痕跡が含まれていたいなかったという議論です。もちろん、この議論も今まで話してきた議論と同じくらいに収拾がつかない状態なのですが。今回はこの隕石についての話は、こういう話もあるんだよという程度にとどめておきましょう。[refD] NASAの新生プログラム 結局、このような目が回りそうな議論のあげくに言えるのは、火星の探査が始まった1960年代と本質的にはそれほどかわっていないということになってしまうのかもしれません。 しかし、NASAも当分のあいだは火星の探査を続けるといっていますし、先週末にマーズ・オデッセイ(2001;A Mars Odyssey)が打ち上げられたばかりです。ちなみに名前ですが、アーサー・クラークのSF「2001年 宇宙の旅(2001;A Space Odyssey)」からついているのはお分かりですよね。 このオデッセイはグローバル・サベイヤーのような高性能の観測機を積んだ衛星探査機で、さらに火星の輪郭をくっきりさせてくれることでしょう。もっとも、そのおかげで議論がさらに熱くなることも間違いありませんが。 そして、2003年には、再び火星の地上に下りて探索する予定になっています。直接地表に降りるとなると、火星の地表を直接調べることができるので、水の存在などについてより直接的な証拠をもたらしてくれることでしょう。 ところでこれについては、過去2度の痛い失敗があったため、本当は2001年に予定されていたものが延びてしまったのです。ちょうどそのころのNASAのモットーは「安い、はやい、小規模」という、一つを書き換えればどこかで聞いたことのあるよなものだったのですが(笑)、これに失敗の原因があると手痛く批難されたこともありました。[ref E] そのため、過去の失敗を反省し、大きく火星プログラムを訂正した第一号として、今回のマーズオデッセイは科学者の期待をのせて打ち上げられたのです。NASAの関係者は、今後いくつも計画されている火星探査を期待して、今回の探査を火星へのトラフィック・ジャム(交通渋滞)の第一号だといっています。 そして2011年までにはこのような事前調査を終わらせて、その後火星からいろいろなサンプルを持ち帰るプログラムをNASAは計画しています。 火星というのはその時代の人々に合わせて、神がすんでいたり、宇宙人が住んでいたり、バクテリアが住んでいるなどと考えられてきました。そのときどきの火星の物語は形こそ変えていますが、それでも絶えてしまうことはありませんでした。どのように結論が傾くかは、そのときまで、結局なんともいえません。しかし、少なくともその時までは、この火星の物語をめぐって、熱い議論が繰り返されることになるのでしょう。 今回のお薦めサイト  Terragen renderings of Mars（英語） 記事の中に出てきたMOLAのデータは公開されているのですが、そのデータから火星の地表の様子をCGを使ってリアルに再現したサイト。こんな立派な映像は他では見れません。1024X768の大きな写真は圧巻です。そんななかから、記事と関係のあるものをいくつかあげますね。理屈抜きで映像を見てみよう。 大きなクレーター(95K)水らしきものがありますが、製作者の遊び心かな？ タルシスの丘（だと思います）(211K)壁紙にしたくなるような圧巻。 海岸線(121K)この地形を見れば、海があったと考えたくなりますよね。水があるのは製作者がかつての火星に思いを馳せたのですね（笑） 火山など高い山(64K)火星は思っているより、起伏に飛んだ惑星です。高い山とか見えるでしょ。 他にもたくさんの魅力的な絵があります。みんな必見。 関連サイト NASAのAstorbiology Institute(英語)NASAの宇宙生命に関するサイト。NASAはいろんな人に宇宙に興味を持ってもらおうと、プロモーションにいそしんでいますね(笑)。よくできたサイトです。 NASAのマーズ・オデッセイの公式ページ（英語）とはいっても、カウントダウンくらいしかありませんけどね（笑）。 関連記事・論文 今回はたくさんの説が話に出てきましたが、それぞれの大元の論文は有料科学誌の中に納められてしまって、タッチできないものが多いのです。残念。そこでタッチできないものについては、それぞれの内容を取り扱っているニュースサイトをかわりに載せておきますね。 Liquid water and life on Mars(英語) 論文 [ref A] 火星には今も水が存在しているのではないかといった内容の論文。長い...。 White Mars（英語） 論文 [ref B]白い火星についてのページです。この説は説としては面白いのですが...。生命の存在の可能性を考えると...ねえ。 Researchers Pinpoint Region Responsible for
Mars Heyday(英語) ニュース [ref C]火星の気候、かたち、すべてに大きく影響したと考えられる場所、タルシスの丘。この丘で火星の多くの謎が説明できるという大胆な論文を取り上げたニュース。 石が語る物語――火星隕石に隠されたドラマとは（日本語） [ref D]足立智子さんがMSNジャーナルに寄稿したものです。隕石と生命の痕跡についての話。やや専門的なことを交えてかなり詳しくかかれています。 Chastened, NASA Readies New Mars Craft（英語）[ref E]例によって（笑）、ニューヨークタイムズが、NASAの以前の失敗と今回のミッションについてを語っていますよ。  |
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