ここで、注意なければならないことがあります。

 メタンを破壊する過程が、火星にも有り得るということです。

 酸化体で皮膜された空中塵が、大気圏に高く打ち上げられるならば、メタンはその塵と衝突して、例えばメタノールやホルムアルデヒドなど他の炭化水素に変化することができます。

 新しい調査は、塵旋風によってつくられる過酸化水素が大気圏からメタンを取り消すことができたことを示唆します。

 しかし、たとえメタンがそのように破壊されるとしても、チームの測定値に影響を及ぼさないようです。

 なぜならば、見つけた高レベルよりさらに多くのメタンが、火星上にあると推測されているからです。

 しかし、メタンが活動的に破壊されているならば、それは、見つけたメタンが非常に流れていることを示唆しているのではないでしょうか?

 火星上のメタンは、明らかに流れています。

 メタンは、天文学的には約300年の寿命があると知られていますが、今回のNASAチームの発表は、まさに「今現在解き放たれて流れている」ことを示唆していました。

 それが、赤道の緯度でこの激しい強化を見ている理由であると仮定しています。

 激しいそのような放出は、時間とともに、自然に大気圏の中の外側で拡散して、他の場所へ移動し惑星を囲み極に至るまで広がります。

 赤道地域の中で250ppbのエタン濃度の測定値を得たのは、北緯10度から南緯10度の周辺でした。

 この地域の地形は、高地から大シルティス・プランティア平野に移行する地域です。

 この辺りの地形は、急激に変化していて多くの急坂や崖があります。

 断崖地形、永久凍土層に沿って下に達する裂け目、古代の火山性のパイプがない限り、メタンが出現するのを見ないでしょう。

 地球上で多くのメタンは、有機的な素姓があります。

 火星上のメタンは、非生物学的方法によってまたは、生物学的によって生じることが考えられます。

 しかし、チームにも他の科学者にも私たち傍観者にも、どちらか一方を支持する証拠がまだありません。

 1つの可能性は、地球から得られます。地球上では、1枚の地殻構造プレートは、他の下に沈み込んでいます。

 沈み込むプレートは、二酸化炭素、水、有機的な物質、その他を運びます。

 それが熱いマグマ性の地域に到達するとき、その物質は、橄欖石とともに化学反応して、異なる鉱物の磁鉄鉱に変化させて、その過程で水素を放出します。

 その水素は、メタンを作るために炭素とともに化学反応して、それから上の方へ浸透し解き放たれます。

   Credit: NASA/JPL/Malin Space Science Systems

 1999年9月25日にMOCでこの映像データを得たとき、火星の南半球は春の季節になってほぼ2ヵ月でした。

 場面は、火星の南極圏の明らかに広大な霜の被覆が南に及んでいます。

 画像の氷の地形の中と下の白霜の両方とも動いている赤みがかった塵の混合物が原因で、ほとんどパステルのような特徴があります。

 霜の大部分は、この季節に凍った水が冬からの名残で、1999年8月2日解けました。

 火星の1年は、地球の約687日の長さで惑星の各々4つの季節は、地球のほとんど二倍の期間があります。

 左上の最大のクレーターは、デンマークの天文学者ハンス・E・ラウ (1879-1918)から名をとったラウ・クレーターです。

 画像の中央の近くの暗い箇所には、名前がなくてまた、その起源も知られていません。

 画像は、長さおよそ1,240キロメートル、幅およそ1,020キロメートルの地域になります。

 中央は西経97度、南緯76度近くに位置し、北は右上の方になります。日光は、左上から照らしています。

 これは、赤と青の広角MOC映像データのカラー複合です。
今日の
NASA宇宙画像
項目 太陽系
主題 火星

火星人は地底人の
動かぬ証拠を明かすNASA

2004127日号
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The Martian Methane Surprise
Credit : NASA, JPL, MGS, MSSS
Explanation
The scientist of NASA in the recent Division of Planetary Sciences conference, announced that relatively high levels of methane had been detected on Mars. Methane on Earth is mainly produced by life, but also can be released from volcanoes or tectonic activity. Having methane appear on Mars is something of a mystery, because the planet is not believed to have active volcanism or tectonics. Could the methane be evidence of martian life forms buried underground? Why is the finding a clue in the search for biochemistry elsewhere? Astrobiologist discusses some possibilities while explaining how to measure methane on another world.
火星のメタン驚き
Credit : NASA, JPL, MGS, MSSS
画像の説明
 惑星科学会議の最近の分科会でNASAの科学者は、メタンの比較的高い濃度が火星で見つけられたと発表しました。
 地球上のメタンは主に生物によって生み出されるけれども、また、火山または地殻変動の活動から放出されます。
 惑星が、活発な火山活動や構造地質を持つと思われないので、メタンが火星で現れていることはちょっとしたミステリーです。
 メタンは、地下に埋められたままの火星生物形態の証拠となる可能性はあるのでしょうか?
 どうして、発見が、どこかほかの生物化学を求める手掛かりになるのでしょうか?
 もう一つの世界でどのようにメタンを測定するか説明する一方、宇宙生物学者は若干の可能性を議論しています。
 今日の宇宙画像は、火星『生命』の兆候が含まれている画像です。
 あのNASAが、ついにとうとやむを得ず、火星流動水の痕跡で引き止められなくなったことを自覚し、火星『生命』の兆候をしぶしぶ黙認しだしました。
 大量のメタンガスが、火星にありましたとさ。
 と、書くとまた「タイトルにだまされた」と苦情が来ますけれども、3日間伊達に休載していた私が完璧に全身全霊を傾けなかった今日の宇宙画像を読み流してください。
 本来ならば、火星のメタン画像にすべきですが、メタンガスの画像は化学関連にお任せするとして火星全体画像にしました。
 本音を言えば、火星メタンガスと思しき画像に出逢えなかった言うことです。
 いつの間にか、東スポを超えかけている今日の宇宙画像ですが、日本の首相と異なり、とりあえず私は真剣です。ミーハーではありません。
 2004年12月7日 t.sasaki


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 実のところ、火星上でのメタンの検知については、2004年4月に報告されていました。

 NASAの科学者は、200億から600億分の一(ppb)の目立たないメタン濃度があると言っています。

 また、火星で250ppbの測定があったメタンの収容所を見つけました。

 科学者チームの結果は、ハワイのNASA赤外線望遠鏡で2003年3月と2003年5月にチリのジェミニ南望遠鏡で得ました。

 しかし、火星のメタンの捜索の歴史は、長い間の物語として有名です。

 メタンが2つの強い振動の帯域があるので、大部分の捜索は、3.3ミクロンまたは7.7ミクロン近くの波長で行われました。

 異なる結果を比較することは、初期の捜索の多くが包括的に平均値になる視野で行われたという事実により、緯度と経度の変化に敏感でなく複雑になりました。

 言い換えると、これらの検出が平均を示したので、局所的な源に反応しませんでした。

    Credit: ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum)

 この画像は、ESAのマーズ・エクスプレス宇宙船で2004年6月の533周回目に撮った火星大峡谷の南部エオス・カスマと呼ばれる範囲で、東経322度、南緯11度です。

 画像解像度は、ピクセルにつきおよそ80メートルです。 


 これらの初期の地球上の望遠鏡で行った調査のように、火星で1つの大きな画素を見つけました。

 科学者は、緯度と経度に関係なくマリナー9号の赤外線分光計によるスペクトルの主要な平均を作りました。

 そして、メタンを含む数十の成分を追跡したり、最大可能な存在量を推定しました。

 結果、平均的な混合比がたったの20ppbしかないと気付きました。

 それは、また、マーズ・エクスプレスがこれまでに検出したと主張しているものですが、NASAの科学者の場合、源のうちの1つは雲の上面の存在でした。

 2003年の12月に大きな砂塵嵐があり、それは表面からの高度でたぶん約20キロメートル上空まで分散レベルを上げて、これが反射した光の水とメタンのスペクトル線の両方のサインを減らしました。

 それらの状況は、今年の6月まで続きました。

 それは、マーズ・エクスプレスがメタンを測ろうとしたとき、塵と空中氷を背景として見ていたことを意味しています。

 それは、測定値と派生した存在量に影響を及ぼしたか、さもなければ、その時に少ないような結果を与えたかもしれません。

 これまでに、ESAは、1月、2月そして再び5月に得たデータを報告し、両方のデータ・セットは、氷煙霧質による吸光度の効果を示しました。

 しかし、2003年3月に火星の大気圏は、かなり晴れわたっていました。

 NASAのチームは、その時に、同じスペクトルで水蒸気とメタンを測ることができました。

 そして、火星グローバル・サーベイヤーのTES分光計で見つけられた量で、各々の位置に対して水を比較しました。

 ところで、NASAの科学者チームの計測値は、正確であると確認できるのでしょうか?

 チームの水存在量は、TESより小さい係数で補正していました。

 正確な値を得るために、常に参考レベルをスペクトルの測定値に加えなければなりませんでした。

 チームは、今年のDPS会議での発表で、それらの数を加えませんでした。その代わりに、チームが参照した最小限の量を示しました。

 チームがそのようにする理由は、望遠鏡が地球大気の柱を通して見ているからです。

 切り離される分光計入口に沿った位置に関係なく、火星から集められる光子は、地球大気の同じ柱を通り抜けます。

 1つのスペクトルを参考に選んで、その他の正確に計ったスペクトルから減ずることによって、完全にこれらの地球の大気による特徴を無効にすることができます。

 そのように、火星スペクトルを分離することができます。

 それで、メタン存在量を見つけるためにチームはこうして、メタンが赤道の地域で重要な強化を示すということを発見しました。

 南北の高い緯度で、メタンが豊富にあります。それは北と低い南で20から60ppbでした。

 しかし、赤道では250ppb以上でした。

 高度の上昇、あるいは、温度の変化が起こるにつれて、大気の中のメタンの混合物は自然に変わるのでしょうか?

 火星で、それが凝結するので水蒸気の混合比率は、本当に疑う余地なく高度で大いに変わります。

 しかし、メタンは火星の温度で凝縮しませんので、一様に高度で混合するにちがいありません。

      Credit : NASA, JPL, MGS, MSSS

 火星グローバル・サーベイヤー(MGS)に搭載してあるMOCは、火星の地質、地形、気象について仮説をテストするためのツールとしてMOC科学チームが使っています。

 1999年に、MOC映像は、火星の北極冠の層が、層の上の明るい薄い色のついた列と層の下の暗い色調の2つの異なった構成部分に分割されることを明らかにしました。

 チームは、その暗いトーンと近くの砂丘領域との明瞭な関係から、下の構成部分が風に吹かれた砂に原因があるかもしれないと思いました。

 しかし、地域の中の頻繁な砂塵嵐が大気圏を非常に霞んだようにしたので、大部分の1999年の映像は、非常に弱いコントラストでした。

 また、長い冬の夜の間に最初に隠れてから春霜によって覆われたので、北極冠のほとんどの映像が、2000年に得られませんでした。

 2001年前半に北の極冠が夏になって、MOCチームは、砂が下の構成部分から減退しているという考えをテストし始めました。

 2001年2月に撮ったこの画像は、下部の暗い色調の構成部分の露出から起こっている暗い砂の吹流しを表しています。吹流しは、数キロメートル向こうから近くの砂丘領域に加わります。

 下部の階層化した構成部分の浸食は、これらの層の中でずっと以前に堆積した砂を遊離させます。対照的に、上層の構成部分は、ほとんど砂を含みません。

 砂が取り除かれて上層の構成部分が徐々にむしばまれて、下層の構成部分の風食が急な坂の形成に至ります。砂は、風下、この画像の場合、左下の方に動いて、砂丘をつくります。

 1999年と2001年に得た火星の北極冠の眺めは、それが以前に信じられたほど、多くの水氷を含まないかもしれないことを示唆しました。

 本当に、氷の量は、かつて存在した量の半分と同じくらい少ないかもしれません。

 この画像は、3キロメートルの範囲で左下から日光が照らしています。

MGS画像

 その過程は、活発な構造地質を必要としますが、チームは現在、火星でそれについて少しも証拠を見ていません。

 しかし、他のより高い種類の炭化水素を捜すことによって、メタンでのD/H比率(水素から重水素の比率)を測定することによって、この考えをテストすることができます。

 地殻構造上の過程は、たぶん火星が若かった時から保存される若い水を消費しています。

 そして、そのケースでは、水素が現代の水より低い重水素の比率を持たなければなりません。

 それで、火星のメタンが低いD/H比率を持つならば、それはそれが地熱で生じるか、少なくとも深い貯蔵所から作り出されることを示唆するでしょう。

 もう一つの可能性は、活発な動植物相です。

 ここでは、生物放出が永久凍結層より下で表面だけの層かあるいは、深みにあるかどうかに関しての選択があります。

 もし、それが永久凍土層の下にあり、永久凍土層が不浸透性の蓋であるならば、後から断崖面から解き放たれるメタンが、横に拡散すると考えられます。

 遠い過去より相対的に若い二酸化炭素と水を消費している生物形態を考えることができ、それから、高い重水素の存在量を想像することもできます。

Credit : USGS

画像クリックの他に35MBの拡大画像は、
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 また、生物形態によって放たれるメタンで減少する炭素13(重炭素)も予想できます。

 これらの予測は、メタン生成微生物が地球上で作用する方法に基づいています。

 それらは、自然の点で同様でなければならないですが、もちろん、私たち惑星地球の知的生命体は、それが真実かどうか全くわからないです。

 NASA宇宙生物学チームは、メタンとエタンが冷えた深海沈殿物で類似した存在量に関して生み出すことを示しました。

 その環境でガスは、多分、生命によって生み出されるでしょう。

 それは、潜在的に重要で、もし、火星の生物形態が類似しているのならば、エタンはメタンとともに放たれなければなりません。

 それで、チームの科学者は、火星で他の炭化水素を探すために、地上の望遠鏡を使って化学捜索を提案しています。

 見つけられるかどうかに関係なく、これにより可能性を限定するために、結果をモデルに組むことができます。

 炭素13または炭素12のような同位元素の比率の測定は、精度を必要とする状態でたぶん地上から行うことができません。

 その測定には、火星を周回する人工衛星または、発散する上を飛ぶ飛行機を必要とするでしょう。

 従って、現在の結果が支持されるならば、この先何年も火星探査のコースを定めることができます。

Credit : USGS

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