【新発見】火星の地下に大量の地下水が存在する？！火星の地震データが示す地下の液体水とは

「赤い惑星」火星の地表下には、惑星全体を水深1〜2kmの海にできるほどの大量の地下水が存在するという研究結果が発表された。

アメリカのカリフォルニア大学サンディエゴ校（UCSD）スクリプス海洋学研究所のバサン・ライト教授が率いる共同研究チームは、アメリカ航空宇宙局（NASA）の化石探査機「インサイト」が収集したデータを基にした論文を、最近、国際学術誌「アメリカ国立科学アカデミー紀要（PNAS）」に発表した。

論文によると、インサイトが収集した火星の地震データを分析した結果、火星の地下11.5〜20kmの深さにある多孔質の岩層に液体の水が存在するという新たな情報が確認された。

この地震データが収集された地点で確認された液体の水が、火星全体に広がっているならば、約30億年前に消失した火星の古代の海よりも、豊富な量であると推測される。研究チームは「火星の表面全体を水深1〜2kmで覆うことができる量」と表現している。

火星は30億年前には惑星全体が海で覆われていたと推測されている。しかし、大気が薄くなるにつれて表面の水が蒸発し、現在のように乾燥した塵の舞う惑星へと変わったと考えられている。しかし、科学者たちは、かつての海にあった水が亀裂の間に流れ込み、地下水として残っている可能性があると推測している。

水は生命の基本要素であり、そのため科学者たちは水を生命の存在可能性や人間の居住可能性を評価する重要な指標としている。これまで、科学者たちは火星の極地に存在する氷以外の「液体状態」の水を探し続けてきたが、今回の研究で、その液体水が発見されたことが明らかになった。

NASAの火星探査機「インサイト」は2018年に打ち上げられ、同年11月から運用が開始された。この探査機は移動型ではなく固定式の探査機（ランダー）であり、火星の赤道近くに位置するエリシウム平原で2022年まで地震データを記録した。

火星で発生する地震は、地球のように地殻プレートの移動や衝突によって起こるものではない。火星は一つの巨大なプレートで構成されており、活発な地殻運動はほとんど見られないが、時間の経過とともに亀裂が生じ、地殻が分かれることで地震が発生する。

インサイトの地震計は、探査期間中に約1300回以上の火星地震を感知した。研究チームは、このデータを岩石物理学の数学モデルに基づいて解析し、火星の地下に液体の水で満たされた岩石層や火山岩層が存在していることを確認した。

たとえ火星の地下に水が存在するとしても、火星探査機が掘削することはできない。地球でさえ、わずか1kmの深さまで穴を開けるには膨大なエネルギーとインフラが必要であり、火星で11km以上の深さに到達することは不可能だ。

しかし、今回の研究結果は火星の水循環を理解し、さらには火星の気候や表面、内部の進化を解明するための重要な出発点にもなると、ライト教授は説明した。

一方で、今回発見された火星の地下水が、私たちが知っている「水」とは異なり、「泥」の形で存在する可能性があるという意見も示されている。

今回の研究に参加していないコーネル大学天文学科の惑星科学者であり宇宙生物学者のアルベルト・フェアレン教授は、「孤立した湖ではなく、液体の水を含む堆積物や帯水層である可能性が高い」と述べ、「火星の表面下数キロメートルの深さに生命の起源が存在するということは、宇宙生物学的に非常に興味深い」と語った。