金星で複数の火山が噴火、探査機が間近で初観測

地球固有のプレートテクトニクス解明の手掛かりにも

2015.06.28
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激しく活動する金星の火山の想像図。(Illustration by ESA/AOES)
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 分厚い雲と460℃もの表面温度がこれまで研究を大きく阻んできた金星だが、最近の研究で主要な謎の1つが解明された。今回の発見は、地球の成り立ちを理解するのにも貢献しそうだ。

 欧州宇宙機関(ESA)の金星探査機「ビーナス・エクスプレス」のデータから、金星が今も活発な地質活動を続けている新たな証拠が得られた。複数の火山が噴火し、温度が815℃を超えているところもあるという。ビーナス・エクスプレスは8年余りにわたって金星を周回し、昨年12月にミッションを終えていた。(参考記事:「ビーナス・エクスプレス、大気圏に突入」

 今回の研究成果は「Geophysical Research Letters」誌に掲載された。論文の共著者で、米ブラウン大学の惑星学者ジェームズ・ヘッド氏は「実に刺激的なデータです」と話す。ヘッド氏は金星を「地球の『悪魔の双子』」と呼ぶ。組成、大きさ、そして火山活動の可能性があるという点で、2つの惑星がよく似ているからだ。(参考記事:「40年前の金星、マリナー10号撮影」

 専門家の間では、金星で過去に火山活動があったことはすでに知られていたが、現在の活動の程度ははっきりしていなかった。1990年代初めには、探査機「マゼラン」が雲を透過するレーダーを使って観測。地球の火山にそっくりな山々が金星の表面に点在していることが判明した。このときの観測で、金星の表面に約1000個の衝突クレーターが存在することも分かった。予測よりかなり少ない数であり、地表の大部分が5~10億年前に溶岩で覆われたため、それ以前のクレーターが消えたと考えなければ説明がつかなかった。

 金星の火山の噴火がすでに終わったのかどうか誰にも分からなかったものの、火山活動の証拠かと思われるデータはいくつかあった。例えば2010年、ビーナス・エクスプレスが地表の3カ所で検出した高熱は、250万年前という比較的新しい時期に溶岩が流れ出たことを示唆していた。それまで考えられていた5億年前と比べれば昨日のようなものだ。2012年には、やはりビーナス・エクスプレスが金星大気中の二酸化硫黄の急激な濃度上昇を観測。その後、濃度は次第に低下した。二酸化硫黄は通常、火山噴火の際に放出されるガスだ。

 だが今回の新たなホットスポットの発見は、銃口から煙の出ている銃を間近で見たに等しい決定的証拠だ。NASAジェット推進研究所(JPL)の研究者で、今回の研究には関わっていないスザンヌ・スムレッカー氏は、「大変重要な成果です」と評価する。(参考記事:「太陽系外惑星で初めて火山噴火を発見か」

 スムレッカー氏によれば、金星は地球によく似ていることから、活発な火山活動が存在すると考える理由はこれまでにもあった。しかし地球と違い、地殻が何枚もの岩盤に分かれて移動するプレートテクトニクスの痕跡が金星には見られない。この点が地質学者たちの興味をそそり、なぜ2つの惑星がこれほど異なる進化を遂げたのかに関心が集まっていた。ヘッド氏は、「地球でどのようにプレートテクトニクスが始まったのか、正確には分からないのです」と語る。「金星について理解が進めば、その解明に役立つかもしれません」(参考記事:「金星の自転速度が低下?」

 地球上では、火山はプレートの境界に最も多く見られる。太平洋を取り囲む環太平洋火山帯が典型的だ。だがスムレッカー氏によれば、火山活動にプレートテクトニクスは必ずしも必要ではないという。それどころか、実際に金星の火山活動が地球と同じくらい活発でもおかしくない。ヘッド氏は「地球の周囲を長期間周回して観測したとしても、噴火中の火山活動をとらえない可能性はあります」と話す。

 残念ながらすでにミッションを終了したため、科学者たちは金星の活動についてビーナス・エクスプレスからこれ以上の知見を得ることはできない。だが現在、新しい金星探査機が世界各国の宇宙機関で検討されている。スムレッカー氏らのチームが提案している探査機「ヴェリタス(VERITAS:Venus Emissivity, Radio Science, InSAR Topography and Spectroscopy[金星放射率、無線科学、干渉合成開口レーダーおよび分光器]の略)」もその1つだ。この計画が実現すれば過去最高の解像度で金星表面の様子を描き出し、ビーナス・エクスプレスをはるかに上回る感度で火山噴火を探知できる。

 今年の秋までには、NASAはヴェリタスの打ち上げを目指して準備に入るかどうか決めなくてはならないとスムレッカー氏は説明する。うまく行けば、数年のうちに金星の秘密が次々と明らかになるかもしれない。

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文=Michael D. Lemonick/訳=高野夏美

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