欧州宇宙機関は最近、火星の赤道近くにあるシャルバタナ渓谷（数十億年前に大洪水によって削られた巨大な渓谷）に焦点を当てた、探査機「マーズ・エクスプレス」からの新しい画像セットを発表した。これらの画像には、クレーター、溶岩流、崩壊した地形でいっぱいの複雑な風景が示されており、火星の古代の海洋に関する重要な手がかりが含まれている可能性があると考えられています。

サバタナ渓谷は火星の赤道近くに位置し、長さは約1,300キロメートルで、イタリアとほぼ同じ長さです。今回公開された画像は、「マーズ・エクスプレス」に搭載された高解像度ステレオカメラ（HRSC）によって取得されたもので、幅約10キロメートル、深さ約500メートルのメインバレーの北部部分とその周辺環境に焦点を当てている。写真からわかるように、主な谷は画像の左下隅から入り、その後北にカーブして画像の外に出ます。

科学者たちは、シャバタナ渓谷は約 35 億年前、火星の地表の下から大量の地下水が激しく湧き出て形成されたと推測しています。これらの急激な洪水は、非常に短期間に土地の表面を浸食し、低地に向かって押し寄せ、深くて広い流出路を削り出しました。研究者らは、この谷は元々は現在よりも深かったが、時間の経過とともに堆積物や他の物質が埋められて部分的に隆起しただけかもしれないと指摘している。谷の荒れた部分では、非常に暗い、ほとんど青黒い斑点が見られます。これは、後に火星の風によって再運ばれ、再形成された火山灰の堆積物であると考えられています。

サバタナ渓谷は孤立して存在しているのではなく、火星のより大きな流出水路システムの一部です。この地域は、南のクレーターのある高地と北の比較的滑らかな低地が交わる場所に位置しています。北からそれほど遠くないところに、有名なクリュセ平原があります。クリュセ平原は火星の最も低い地域の 1 つで、流出する多くの大きな川が最終的に合流する場所です。このため、一部の科学者は、火星がより暖かく湿っていた初期の頃、この場所は広大な古代の海だったのではないかと示唆しています。

今回公開された画像には、サバタナ渓谷周辺の豊かで多様な地質構造もあり、それらの特徴は注釈付きの画像上に明確にマークされています。火星によく見られる「混沌とした地形」は、この地域では特に典型的です。表面は断片化されており、さまざまなサイズの岩石の塊、尾根、孤立した丘が混沌と積み重なって構成されています。この混沌とし​​た風景は、シャバタナ渓谷の広い範囲、暗い火山灰堆積物の近くで特に顕著です。

科学研究チームは、この種の混沌とし​​た地形は、地下の氷の融解によって引き起こされる崩壊プロセスに由来する可能性が高いと考えています。気温の上昇により地下の氷が大量に溶け、その上の地層を支える「骨格」が弱まると、地表全体が崩れて壊れ、今日の混沌とし​​た巨大な地形が形成されます。同様の地形は、ピュラエ レジオ、イアニ カオス、アリアドネス コレス、アラム カオス、ヒドラオテス カオスなど、過去に火星の他の地域でもマーズ エクスプレスによって記録されています。

混沌とした地形に加えて、広範囲にわたる衝突クレーターが画像内に見られます。一部のクレーターは後の堆積物によって部分的に埋もれていますが、その他のクレーターは長期にわたる浸食によって丸くなって見えなくなり、クレーターの縁の周りに外側に広がる噴出物の蓄積がまだ残っているものもあります。これらの放出は、衝突の瞬間に放出された岩石の破片や塵であり、激しい天体衝突現象を記録しています。

サバタナ渓谷周辺の広い地域の表面が比較的滑らかであることは注目に値します。このことから科学者らは、この地域はかつて広い範囲の溶岩流に覆われていたと判断した。溶岩が冷えて収縮すると、表面にはごつごつとした「しわの隆起」が生じ、画像では帯やひだとして現れます。同時に、画像右上にはメサと呼ばれる孤立した高地も見えます。そこは太古の高地の名残である「孤島」である。それらは数十億年の浸食の後、周囲の比較的低い地表にまだ立っています。

今回展示された画像とデジタル地形モデルは、「マーズ・エクスプレス」に搭載された高解像度ステレオカメラによって取得されたものです。 2003 年の打ち上げ以来、この探査ミッションは 20 年以上にわたって火星の軌道上に留まり、前例のない詳細さで火星の表面をカラーと 3 次元でマッピングしました。長期にわたるデータの蓄積のおかげで、科学者は、水の活動、火山活動、衝突の記録、古代の海の痕跡など、火星の地質学的歴史と進化を系統的に整理することができます。

高解像度ステレオ カメラはドイツ航空宇宙センター (DLR) によって開発および運用されており、そのデータはベルリン アドラースホーフの DLR 宇宙研究所で体系的に処理されています。その後、ベルリン自由大学の惑星科学およびリモート センシング グループは、これらのデータを使用して、カラー画像、地形陰影地図、3 次元ビューなど、今回リリースされたさまざまな画像製品を作成しました。これらのデータの包括的な分析を通じて、研究者らは、古代の洪水によって刻まれた谷で、湿潤から乾燥、活動から休止までの火星の長い進化の歴史を再構築することができました。