イタリアのトレント大学の科学研究チームは最近、金星の地表の下に巨大な中空の溶岩トンネルを発見し、この「双子の地球」の地下火山構造の直接的な証拠を人類に初めて提供したと発表した。この発見は、金星の火山活動が地質学的進化において長期的かつ重要な役割を果たした可能性が高いことを示唆しています。
この研究はイタリア宇宙庁から資金提供を受けました。 1990年から1992年の間にNASAのマゼラン探査機によって取得された合成開口レーダーのデータを再分析することにより、科学者たちは、金星のニクス山地域にある代表的な崩壊ピットとその下の巨大な地下空洞構造を特定しました。この論文は2月9日にNature Communications誌に掲載された。
リモートセンシング研究所の所長であり、トレント大学の情報工学およびコンピュータサイエンス学部の教授であるロレンツォ・ブルッゾーネ氏は、金星に対する人類の理解は依然として非常に限られており、これまで金星の表面下で起こっているプロセスを直接観察できたことは一度もなかったと述べた。 「今回特定された火山空洞は、長い間理論レベルに留まっていた金星の地下溶岩洞に関する初の観測証拠を提供するものであり、特に重要だ」と同氏は述べた。同氏は、この発見は金星の進化への理解を深めるのに役立つだけでなく、将来の惑星研究に新たな展望を開くものであると指摘した。
地球と月では、溶岩トンネルは通常、火山の噴火中に、流れる溶岩が表面に地殻を形成し、内部を流れ続け、最終的に中空の水路を残すときに形成されます。このような構造物は地下にあるため、上部が崩壊して「天窓」が形成された場合にのみ確認されることが多く、その表面の穴は溶岩洞への潜在的な入り口の手掛かりと見なされています。しかし、金星は一年中厚い雲に覆われており、光学カメラでは表面や地下を直接観察することができません。科学者が惑星を「透視」するにはレーダー画像のみに頼ることができます。
科学研究チームは、自社開発した画像技術を利用して、局地的な地表崩壊エリアで「マゼラン」が撮影したレーダー画像の処理に重点を置き、「天窓」近くの地下導管の信号を見つけようとした。分析結果は、ニッカス山地の下に驚異的な規模の地下通路が存在し、その直径は推定約1km、上部の「岩冠」の厚さは少なくとも150メートル、空洞の深さは375メートル以上であることを示した。研究チームはそれを巨大な溶岩洞（パイロダクト）と解釈した。
研究では、金星の環境条件が異常に大きな溶岩トンネルの形成を促進している可能性があると指摘しています。地球と比べて、金星の重力は低く、大気が濃いため、噴火口から溢れ出る溶岩は流れの過程でより早く厚い断熱殻を形成し、それによって大規模な地下溶岩流路が長期間維持される可能性があります。今回確認された溶岩洞の幅と高さは、地球上の既知の溶岩洞や火星の溶岩洞に対する理論上の予想を大幅に上回っています。その大きさは、人類が月で検出した最大の同様の構造物に近いか、それよりも大きい。このサイズの特徴は、他の地球型惑星よりも長く幅が広い傾向にある金星の表面の溶岩流路など、金星の他の火山地形の観察とも一致しています。
現在のデータでは、空洞の「天窓」に近い部分のみ確認・測定できています。しかし、周囲の地形の起伏と形態の分析と、近くにある多くの同様の崩壊穴とを組み合わせて、研究チームは、この地下の溶岩流路システムが少なくとも 45 キロメートルにわたって外側に延びる可能性が高いと推測しました。この仮説を検証し、金星でさらに多くの溶岩洞を発見するには、高解像度のレーダー画像と、より優れた貫通能力を備えたレーダー システムからの新しいデータが必要になるとブルッゾーネ氏は強調しました。
この結果は、今後の複数の金星探査ミッションの重要な前兆情報とみなされます。その中で、欧州宇宙機関の「EnVision」ミッションとNASAの「VERITAS」ミッションはどちらも、先進的なレーダーペイロードを搭載して高解像度の表面画像を取得し、小規模の崩壊ピットとその周囲の構造物の詳細な分析を行うことを計画している。 「EnVision」には、深さ数百メートルの地下構造を探知できる軌道上に設置された地下レーダー測深機も装備される。たとえ地表に開口部がなくても、地下の溶岩流路が直接「見える」と予想される。
ブルゾネット氏は、これは金星の地下火山世界の「初めての一目」にすぎないと述べた。将来的には、新世代の検出器の発売とデータの帰還により、人類は金星の地下溶岩ネットワークの「地図」を体系的に描くことが期待されています。同氏は、これが金星の内部活動と表面更新メカニズムに対する人類の理解を再構築するだけでなく、将来のロボットやさらには有人探査のための自然の遮蔽空間と科学的探査目標を提供する可能性があると信じている。