火星

戦いをもたらす者

火星に関して分かっていること

• 火星は太陽から４番目の惑星で、７番目に大きい惑星です：
  • 太陽からの距離： 227,940,000 km (1.52 AU)
  • 直径： 6,794 km
  • 質量： 6.4219e23 kg

• 火星 (ギリシャ語：アレス)は戦の神です。おそらく、その赤い色からこの名がつけられたのでしょう。火星は、ときに赤い星と呼ばれます。(興味深い側面の覚え書き： ローマの神であるマルスは、ギリシャの神であるアレスと関連づけて考えられるようになる以前には、農業の神でした；火星への植民や火星を地球のような惑星に改造することに賛成している人々には、このような象徴性がいっそう好ましく思えるでしょう）。３月のことを英語でマーチ(March)といいますが、この月の名前はマルス(Mars)から来ています。

• 火星は有史以前から知られていました。また今もなお、太陽系で(地球を除いて！)最も人類の居住にふさわしい場所として、ＳＦ作家のお気に入りの場所です。しかし、ローウェルや他の人が報告した有名な「運河」は、残念なことに、バルスームのプリンセスと同様に想像上のものでしかありませんでした。

• 火星を訪れた最初の宇宙船は1965年のマリナー4号です。1976年の2つのバイキング着陸船を含むいくつかの探査機がそれに続きました。

• 火星の軌道はかなり楕円形です。その結果の一つとして、太陽直下での温度変動が約30度にもなります。全体にわたってみると、火星の温度は絶対温度で150度(華氏-220度)から295度(華氏70度)まで変動することを、バイキング着陸船は発見しました(訳者注：絶対温度150度＝摂氏マイナス123度、絶対温度295度＝摂氏22度)。

• 火星は地球よりもずっと小さいですが、その表面積は地球の陸地面積とほぼ同じです。

• 地球を除くと、火星は地球型惑星の中で最も変化に富み興味深い地形を持っています。そのうちのいくつかは、とても壮観なものです：
  • オリンポス山： 太陽系最大の山であり、まわりの平原から24km(78,000フィート)盛り上がっています。その底部は直系500km以上あり、高さ6km(20,000フィート)の崖で縁どられています(写真8)。
  • タルシス： 火星表面の巨大な台地で、差し渡し4000km、高さが10kmあります。
  • マリネリス峡谷： 峡谷の集まりであり、長さ4000km、深さは2〜7kmあります(写真1, 上の写真)。
  • ヘラス平原： 南半球にある、深さ6km、直系2000kmの衝突クレーター(写真4)。
  多くの地表面は非常に古くクレーターが多い(写真14)ですが、もっとずっと若い地溝帯や山脈、丘陵や平原も存在します。

• 火星の南半球は古く、クレーターの多い高地がほとんどです。北半球の大部分はずっと若く、ずっと高度が低いです。数kmの高度変化は、その境界で起こります。この区分の理由は分かっていません。

• 火星内部は、表面のデータと惑星全体の統計量データからの推論でしか知られていません。最もありそうな筋書きは、半径約1700kmの密度の高い中心核と、地球のマントルよりもいくらか密度が高い溶融した岩石質のマントルと、薄い地殻です。全球的な磁場がないことから、火星の中心核はおそらく固体のようです。火星の密度はほかの地球型惑星に比べて比較的小さく、このことから、火星の中心核には比較的大きな割合で硫黄（いおう）と鉄（鉄と硫化鉄）が含まれているようです。
  

• 水星や月と同様に、火星には活動的なプレートテクトニクスがないように見えます；地球上で非常に一般的な褶曲（しゅうきょく）山脈のような、地表面の水平移動の証拠が存在しません。横方向のプレート運動がないので、地殻下にあるホットスポット（熱源）は、地表面に対して比較的定まった場所にあります。このことと小さな表面重力から、タルシス台地とその巨大な火山を説明できるかも知れません。

• 火星上の多くの場所に、侵食作用の非常に明らかな証拠が存在します。過去のある時期 には、確かに水が地表面に存在していました(写真11)。海洋さえ存在したかも知れません。しかし、こういったことは非常に古い時代にほんの短い間起こったように思われます；侵食された河床地形の年齢は約40億年と見積もられています。(マリネリス渓谷は流水が形成したものではありません。タルシス形成にともなう地殻の伸張とひび割れが形成しました。)

• 火星はその初期には、はるかに地球に似ていました。地球と同様に、ほとんどすべての二酸化炭素は使い尽くされ、炭酸塩岩を形成した。しかし、地球のようなプレートテクトニクスが存在しないので、火星はこの二酸化炭素を大気中へまったく戻すことができず、その結果、十分な温室効果を維持することができません。したがって、地球が太陽からその距離にあった場合よりも、火星表面ははるかに寒くなっています。

• 火星は非常に薄い大気を持ち、残された非常に少量の二酸化炭素(95.3%)が大気の大部分であり、加えて、窒素(2.7%)、アルゴン(1.6%)、ごく微量の酸素(0.15%)と水(0.03%)とからなります。火星地表面での平均気圧は、わずか約７ミリバール (地球の1%以下)であり、最も深い盆地での９ミリバールからオリンポス山の頂上での１ミリバールまで高度によって大きく変化します。しかし、激しい風や、時には惑星全体を何ヵ月も飲み込むダストストーム（砂嵐）を維持する程度には十分に厚い大気です。金星のように、大気の大部分は二酸化炭素ですが、火星の温室効果は地表面温度を５度上昇させる程度しかありません。

• 火星には、ほとんど固体の二酸化炭素("ドライアイス")からなる永久極冠が両極にあります(写真7)。北半球の夏には、二酸化炭素は完全に昇華し、氷になった水の層が残されます。南半球の二酸化炭素の層は完全には消失しないので、南極冠の下に同じような氷の層があるかどうかは分かりません。低緯度の地表面下にも、氷が存在するかも知れません。極冠の広がりの季節変化は、全球的な大気圧を約25%変動させます(バイキング着陸船地点での測定)。

• ハッブル宇宙望遠鏡(写真3)を用いた最近の観測は、バイキング計画の間の環境状態が典型的なものではなかったかも知れないことを示しました。現在の火星大気は、バイキング着陸船の測定よりも寒くて乾燥しているようにみえます。(STScIからの詳細)

• バイキング着陸船(写真17)は、火星での生命の存在を調べる実験を行いました。結果は否定的でした。楽観主義者は「たった2箇所のわずかな試料を調べただけであり、最も好ましい場所の試料ではない」と指摘しています。より多くの実験が将来の火星探査で行われることでしょう。

• 少数の隕石 (SNC 隕石)は、火星起源であると信じられています。

• 火星には全球的な磁場は存在しません。
• 火星は、夜空にでていれば簡単に肉眼で見ることができます。見かけの明るさは、地球との相対位置によって大きく変化します。マイク・ハーヴェイの惑星探索者の星図から、火星(とその他の惑星)の天空上の現在位置を知ることができます。

写真

1. (上) 米国地質調査所モザイク写真からのマリネリス渓谷83k gif；241k jpg
2. マリネリス渓谷 678k gif 116k jpg

3. 1995年2月 ハッブル宇宙望遠鏡広視野惑星カメラ２(WFPC2)による火星 34k jpg；158k gif

4. 米国地質調査所モザイク写真からヘラス地域61k gif；131k jpg

5. 米国地質調査所モザイク写真からスキャパレリ地域94k gif；359k jpg；263k gif；70k jpg

6. 米国地質調査所モザイク写真からシルチス地域74k gif；256k jpg

7. 南極153k gif；99k jpg

8. オリンポス山 128k jpg

9. オリンポス山遠景 36k jpg；211k gif
10. ハッブル宇宙望遠鏡惑星カメラによる火星(3色 -赤、緑、青- 合成) 52k jpg
11. 侵食された可能性のある火星の河床地形、偽カラー色彩199k gif
12. 谷と三角州のように見えるものを示しているヴァイキングの火星写真 697k gif

13. 南キャンダー谷147k gif；145k jpg

14. シナス サビウスとデュカリオニス地域 gif

15. 火星上のバイキング着陸船(白黒) 69k gif
16. ヴァイキング１号着陸船からの眺望 190k gif；99k jpg

17. ヴァイキング2号着陸船着陸地点 137k gif；610k jpg

18. "顔面（The Face）" (奇妙な形をした丘、あるいはエルビス・プレスリーの記念碑?) 9k jpg；10k gif

19. バイキング着陸船の写真 html

20. デジタルイメージモデル166k jpg

21. ... もっとほかの 火星の写真

動画

1. 自転する火星 (CCD画像)47k fli
2. 721コマの自転する火星のアニメーション (すごい！)725k mpg
3. Mars the Movieからのビデオクリップ12000k AVI
4. マリネリス渓谷上の飛行1500k AVI
5. 火星のちょっとしたアニメーション (CCD画像)105k FLI
6. ハッブル望遠鏡による全球アニメーション757k MPEG

火星の衛星

             距離     半径    質量
衛星       (000 km)   (km)     (kg)     発見者   データ
---------  --------  ------  -------  ----------  ----
フォボス          9      11  1.08e16    ホール    1877
ダイモス         23       6  1.80e15    ホール    1877

火星、ダイモス、フォボスに関するその他の情報

• ASUから
• ロスアラモス国立研究所(LANL)から
• ジェット推進研究所(JPL)から
• RPIFから
• RGOから
• NASAスペースリンクから
• NASAのマイケル・デュー博士著 火星探検の合理性
• NASAのジェームズ・Ｒ・ジンベルマン著 火星にある火山
• LANLから火星の火山
• LANLから火星の雲
• 火星年代記, ジェット推進研究所にある火星探検の電子ニュース
• NSSDCから
• 火星探検センター
• 火星の地図 and Viking Orbiter image-finder (火星全表面の高精細写真にアクセスしてみよう!)
• Malin Space Science SystemsからMars Page
• "The Face" についての詳しい情報は、MSSS (もう一つ別のコピーが LANLにあります)；PASPのサリー・ステファンズ著 "The Face"についての教師の手引き
• MSSSから"Happy Face" の写真
• マイク・キャプリンガーによる火星リンクのエッセイ
• 今日の火星： html; ‾100k gif
• バイキング着陸船からの気象データ (と何枚かの写真)
• スタンフォード大学Mars Global Surveyor Radio Science Teamから毎日の火星の天気
• 火星の画像 (ExInEd Hypercard stack)
• カイン博士の 講義ノート
• 火星の命名法の表

未解決の問題

• なぜ火星の北半球と南半球は非常に異なるのでしょうか。なぜ北極冠と南極冠は異なるのでしょうか。
• 火星では現在でも活動的な火山活動が存在するのでしょうか。
• 地球にある流水による水底と非常によく似た侵食パターンは実際何が原因なのでしょうか。
• 地下(火星下?)にはどれくらい水が存在するのでしょうか。
• 火星は、生命を維持可能な惑星のリストの最上位にあります。バイキング探査機は火星で生命の証拠を発見しませんでした。しかし、わずか２箇所の離れた場所で試料を採集しただけでした。どこか他の場所に生命は存在するのでしょうか、あるいは、過去の火星のある時期に生命は存在したのでしょうか。可能性はどちらかといえば低いように思われます。しかし、肯定的な結果が出れば、その及ぼす衝撃は巨大なものになるでしょう。
• 将来の火星探査は決まっていません。最も最近に行われた旧ソビエト連邦の２つの探査機は失敗しました。ロシアのマース 94とマース 96計画は少なくとも1996年と1998年まで遅れました。NASAのマーズオブザーヴァーは、火星到着直前に失われました。マーズサーベイヤー(マーズオブザーヴァーの科学機材のほとんどを含んでいる)計画は、1995年にかろうじて議会で可決されました。NASAのマーズパスファインダーは着々と準備が進んでいるようですが、アメリカとロシアの将来の探査計画は双方とも財政危機に瀕しています。

高速旅行は木星へ