シミュレーションで推算、フォボスに積もる火星表層物質の量
【2020年1月17日 東京工業大学】
日本は「はやぶさ2」に続く次世代サンプルリターン計画として、火星の衛星「フォボス」と「ダイモス」を対象とした火星衛星探査計画「Martian Moons eXploration; MMX」を進めている。2024年に探査機を打ち上げ、2029年に衛星のサンプルが地球に帰還する計画だ。
2つの衛星のうち火星に近いところを公転しているフォボスの表土には、火星本体の表層物質が混入している可能性がある。火星に小天体が衝突することによって表層物質が吹き飛ばされ、その一部がフォボスまで到達し、降り積もるためだ。MMXでフォボスの表土を採取すれば、同時に火星表層物質も採取できるかもしれない。
東京工業大学地球生命研究所の兵頭龍樹さんたちの研究チームは、5億年前から現在までの間に火星で発生した様々な種類の小天体衝突によって火星からフォボスへ輸送される火星物質の量を、高解像度の衝突計算と破片の詳細な軌道計算で見積もった。
その結果、従来考えられていた量の10~100倍もの火星表層物質がフォボスへ運ばれたことが明らかになった。また、小天体衝突は火星形成後から恒常的にあらゆる方向で起こってきたが、その衝突によって火星の全球の表層物質がフォボスへ運ばれ、表面に均質に混入することも示された。
研究チームの見積もりによると、フォボスからサンプルを10g採取すれば、その中に少なくとも30粒以上の火星粒子が含まれていると考えられる。これはMMX計画で目指す採取量だが、これだけの量があれば火星上で現在知られている7つの地質年代区分すべてのサンプルが得られる可能性が高いとみられている。
NASAとヨーロッパ宇宙機関が進める火星探査計画「Mars2020」では火星本体からのサンプルリターンも目指しているが、ある特定の領域における限られた地質と時代区分にしかアクセスできず、帰還も2031年とMMX以降の予定だ。今回の研究結果は、衛星からのサンプルリターンで火星の歴史の包括的理解につながる多様な物質が得られる可能性が高いことを示すものであり、MMX計画に質の面での科学的価値をもたらすものとなる。
〈参照〉
- 東京工業大学:小天体衝突による火星から衛星への物質輸送、従来見積もりの10倍以上 - 火星衛星サンプルリターンで火星の全歴史の解明が可能
- Scientific Reports:Transport of impact ejecta from Mars to its moons as a means to reveal Martian history 論文
〈関連リンク〉
- MMX - Martian Moons eXploration
- アストロアーツ 天体写真ギャラリー:2019年 火星
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