2020年、NASAの火星生命探査はこうなる

「マーズ2020」着陸地候補は8カ所、生命の痕跡は見つかるか

2016.11.03
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ボリビアで見つかったストロマトライトの化石。火星の化石探査に手がかりを与えるかもしれない。(PHOTOGRAPH BY FRANS LANITNG, NATIONAL GEOGRAPHIC CREATIVE)
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 40億年近く前、地球がようやく産声を上げたばかりの頃、火星はじりじりと死に向かっていた。かつてこの星を暖かく包んでいた濃厚な大気は宇宙空間へと流出し、気温の急降下によって湖や川が凍り付き、豊かな水をたたえていた地表は乾燥して荒れた大地へと変化した。

 この星にも、かつて生命は宿っていたのだろうか。NASAは現地で岩石のサンプルを採集するロボットを火星へ送り込む。採集したサンプルには、もしかすると古代の生命の痕跡である化石が含まれているかもしれない。地球外生命体は存在するのか、という人類の長年の疑問についに答えは出るのだろうか。

 しかしその前に、まず火星のどこにロボットを送り込むべきかを決定しなければならない。

 NASAの次世代火星探査計画「マーズ2020」では、最新鋭の地質調査機器を搭載した探査車を火星に送り込む。これで、単細胞の藻類やバクテリアなど、太古の火星に生きていたかもしれない生命体の微小な痕跡を探す。(参考記事:「探査車が見た火星」

 実際に存在していたとすれば、それらはごく小さな化石となって岩石の中に残されている可能性がある。または、アリがいなくなった後もアリ塚が残るように、はるか昔に死に絶えた微生物が作り出した構造物が、化石となって残っているかもしれない。

 NASAは、干上がった湖底跡や熱水噴出口跡など、大体どの辺りを探査すべきかの目星をつけている。しかし、探査車の活動範囲は限られており、最終的な着陸地点を絞り込むのは難しい。

1,000 mi

SCALE AT THE

EQUATOR

着陸候補地

1,000 km

50°N

50°N

イシディス

平原

大シルティス

高原

赤道

グセフ

クレーター

マリネリス

峡谷

50°S

50°S

NASAは現在、マーズ2020の着陸地点として8カ所を候補に挙げている。

NG MAPS, SOURCE: NASA

火星そのものが化石のようなもの

 幸いにも、地震活動が活発な地球と違って、火星は惑星そのものが完璧に保存された化石であるといっても良い。

「地球上に存在する古代岩石の記録は、洗濯機や脱水機で服がもまれるような激しい環境にさらされてきたため、経年の痕跡がわずかでも残っているのは奇跡と言えます」。NASAの化石探査ミッションの顧問を務める米ブラウン大学のジャック・マスタード氏は言う。

「火星の岩石は、そこまで引っ張られたり押されたり、熱せられたり埋められたリ、また露出したりといったダメージを受けていません」

 そのため、火星の地表のほぼ半分には、火星誕生から10億年という重要な時代の岩石がそのまま残されていると、マスタード氏は言う。

 NASAは過去に一度だけ、火星の化石と思われる物質を手に入れたことがある。

 20年前、NASAの著名な科学者デビッド・マケイ氏らの研究チームが、40億年前に火星で誕生し、1万3000年前に地球へ飛来した隕石の中に原始的なバクテリアのような有機体の化石を発見したと発表した。

 この隕石はALH84001と名付けられ、注目を集めた。世間に広く出回った隕石の写真には、ミミズのような形がはっきりと見える。しかし、一部の地質学者はマケイ氏の解釈に疑問を抱き、重さ2キロにも満たないALH84001はそれ以来、人類史上最も研究された岩石となった。

 あれから20年が経過し、化石と思われたミミズ様の形状は、今では岩石の不規則な構造が顕微鏡で必要以上に拡大されてしまったのだろうとという解釈がつけられている。

 これが化石であるとされた最も有力な証拠は、磁鉄鉱結晶が含まれていたことだ。その大きさや化学組成が、地球に生息するあるバクテリアが作り出す結晶に似ているという。

 しかし最近では、隕石が地球に衝突する際の衝撃波によっても磁鉄鉱結晶ができることが判明している。さらに、バクテリアの作り出す磁鉄鉱結晶には真珠を並べたような特徴的な形が見られるが、この隕石からはそれが発見されなかった。(参考記事:「火星隕石、故郷のクレーターを特定か」

粘土とカリフラワー

 マーズ2020が採集する岩石も、同様に厳しい審査を受けることになる。しかし、たまたま宇宙空間に飛び出した隕石ALH84001と違って、マーズ2020は火星の生命体が含まれていそうな鉱物を慎重に選び出すことができる。

 例えば、マーズ2020の探査対象となっているチャートとシリカ(二酸化ケイ素)と呼ばれる2種の鉱物は、地球上ではその内部に生物由来の物質が閉じ込められ、長期保存されていることが多い。また、粘土の鉱床は大量の水が長期間存在していたことを示す。

 地質学者がとりわけ強い関心を示すのが、特徴的な形をした岩石層である。2008年に、火星探査車「スピリット」がグセフ・クレーターの中にカリフラワーのような形をした奇妙なシリカ層を発見した。これが、地球上の温泉に生息するバクテリアが形成する物質に不気味なほど酷似していた。(参考記事:「37億年前の地球最古の化石発見、火星にも存在?」

NASAの探査車スピリットが捉えた火星のシリカ層。カリフラワーのような形をした構造は、地球にすむ微生物が形成するものと酷似している。(PHOTOGRAPH BY NASA)
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 ストロマトライトもまた、生命存在の可能性を秘めている。地球上のストロマトライトは、浅い水の中にできた岩のような物体で、微生物と堆積物が何層にも重なって形成されている。

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人類の火星への旅は、もはや夢物語ではない――。
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