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Mars (火星)


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火星(かせい、Mars)は、太陽系の太陽に近い方から4番目の惑星である。
地球型惑星に分類され、地球の外側の軌道を公転している。

物理的性質
火星が赤く見えるのは地表に酸化鉄(赤さび)が大量に含まれているためである。
直径は地球の半分ほどで、表面の重力の強さは地球の40%ほどしかない。
火星の表面積は地球の約 1/4、質量は地球の約 1/10 に過ぎないが、火星には海がないため、その表面積は地球の陸地の面積(1.5億平方km)とほぼ等しい。
火星の自転周期は地球のそれと非常に近く、火星の1日(1火星太陽日、1 sol)は24時間39分35.244秒である。
大気
火星の大気は希薄である。地表での大気圧は約750Paで、地球での平均値の約0.75%に過ぎない。
逆に大気の厚さを示すスケールハイトは約11kmに達し、およそ6kmである地球よりも高い。これらはいずれも重力の少なさに起因している。大気が希薄なために熱を保持する作用が弱く、表面温度は最高でも約20℃である。
大気の組成は二酸化炭素が95%、窒素が3%、アルゴンが1.6%で、他に微量の酸素と水蒸気を含む。
2003年、地球からの望遠鏡による観測で大気にメタンが含まれている可能性が浮上し、2004年3月のマーズ・エクスプレス探査機の調査によって大気の解析が行われ、事実上その存在が確認された。現在観測されているメタンの量の平均値は体積比で約11±4 ppb である。

火星にメタンが存在することは非常に興味深い。なぜならメタンは火星の環境では不安定な気体なので、それが存在するということはガス源が火星に存在する(または、少なくとも最近100年以内には存在していた)ことを示唆するからである。ガスの生成源としては火山活動や彗星の衝突、あるいはメタン菌のような微生物の形で生命が存在するなどの可能性が考えられているが、いずれも未確認である。
地球の海では、生物によってメタンが生成される際には同時にエタンも生成される傾向がある。
それに対して火山活動から放出されるメタンには二酸化硫黄が付随する。メタンは火星表面の所々に局所的に存在しているように見えるが、このことから、発生したメタンは大気中に一様に分布する前に短い時間で分解されていることがうかがえる。またそれゆえ、おそらく持続的に大気中に放出されているとも推測される。
現在、どの発生源候補が最も有力かを推定するために、メタンと同時に放出される別の気体を検出する計画も進められている。

火星大気には大きく変化する面もある。冬の数ヶ月間に極地方で夜が続くと、地表は非常に低温になり、大気全体の25%もが凝固して厚さ数メートルに達する二酸化炭素の氷(ドライアイス)の層をつくる。やがて、極に再び日光が当たる季節になると二酸化炭素の氷は昇華して、極地方に吹き付ける400km/hに達する強い風が発生する。これらの季節的活動によって大量の塵や水蒸気が運ばれ、地球と似た霜や大規模な巻雲が生じる。
このような水の氷からなる雲の写真が2004年にオポチュニティによって撮影されている。

Mars (火星) : Picture

Mars
Mars
(C) NASA

Valles Marineris: Mars
Valles Marineris: The Grand Canyon of Mars
(C) Viking Project, USGS, NASA
The largest canyon in the Solar System cuts a wide swath across the face of Mars. Named Valles Marineris, the grand valley extends over 3,000 kilometers long, spans as much as 600 kilometers across, and delves as much as 8 kilometers deep. By comparison, the Earth's Grand Canyon in Arizona, USA is 800 kilometers long, 30 kilometers across, and 1.8 kilometers deep. The origin of the Valles Marineris remains unknown, although a leading hypothesis holds that it started as a crack billions of years ago as the planet cooled. Several geologic processes have been identified in the canyon. The above mosaic was created from over 100 images of Mars taken by Viking Orbiters in the 1970s.

Mars Mars
Mars
(C) NASA
Mars
(C) NASA

Mars
Mars
(C) NASA

Mercury, Venus, Earth, Mars Mars
Mercury, Venus, Earth, Mars
(C) NASA
Mars
(C) NASA

バイキング1号が撮影した火星の人面岩 火星の人面岩
1976年7月25日 バイキング1号が撮影した火星の人面岩
(Face on Mars)
(C) NASA
火星の人面岩
長さ3km、幅1.5km
(Face on Mars)
(C) NASA
マーズ・グローバル・サーベイヤーが撮影した人面岩 マーズ・エクスプレスが撮影した人面岩
マーズ・グローバル・サーベイヤーが撮影した人面岩
上の写真とは逆向き

1996年 (Face on Mars)
(C) NASA
マーズ・エクスプレスが撮影した人面岩
2006年 (Face on Mars)
(C) NASA

火星のニコニコマーク1 (Happy Face) 火星のニコニコマーク2 (Happy Face)
火星のニコニコマーク1 (Happy Face)
(C) NASA
火星のニコニコマーク2 (Happy Face)
(C) NASA

火星のハート型をした地形1 火星のハート型をした地形2
火星のハート型をした地形1
(Happy Valentine's Day from Mars)
(C) NASA
火星のハート型をした地形2
(Happy Valentine's Day from Mars)
(C) NASA
火星のハート型をした地形3 火星のハート型をした地形5
火星のハート型をした地形3
(Happy Valentine's Day from Mars)
(C) NASA
火星のハート型をした地形4
火星のハート型をした地形4
(Happy Valentine's Day from Mars)
(C) NASA
火星のハート型をした地形5
(Happy Valentine's Day from Mars)
(C) NASA
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Mars (火星) : Movie

The Asteroid that Flattened Mars

火星探査
火星の地表や気候、地形を研究するために、ソ連、アメリカ、ヨーロッパ、日本によって今までに軌道探査機、着陸機、ローバーなどの多くの探査機が火星に送り込まれた。火星を目指した探査機のうち、約 2/3 がミッション完了前に、またはミッション開始直後に何らかの失敗を起こしている。この高い失敗率の一部は技術上の問題によるものと考えられるが、特に考えられる原因がないまま失敗したり交信が途絶えたりしたものも多く、研究者の中には冗談半分に地球-火星間の「バミューダトライアングル」と呼んだり、火星探査機を食べて暮らしている宇宙悪霊がいると言ったり、火星の呪いと言う人もいる。

最も成功したミッションとしては、ソ連の火星探査機計画やアメリカのマリナー計画、バイキング計画、マーズ・グローバル・サーベイヤー、マーズ・パスファインダー、2001マーズ・オデッセイなどがある。グローバル・サーベイヤーは峡谷や土石流の写真を撮影し、帯水層と同様の液体の水が流れる水源が火星の地表または地表近くに存在する可能性を示唆した。2001マーズ・オデッセイは、火星の南緯60度以南の南極地方の地下約3m以内の表土には大量の水の氷が堆積していることを明らかにした。

2003年、欧州宇宙機関 (ESA) はマーズ・エクスプレス・オービタと着陸機ビーグル2からなるマーズ・エクスプレス探査機を打ち上げた。マーズ・エクスプレス・オービタは火星の南極に水と二酸化炭素の氷が存在することを確認した。NASA はそれ以前に北極について、同様の氷が存在することを確認していた。ビーグル2との交信には失敗し、2004年2月初旬にビーグル2が失われたことが宣言された。
スピリットによって撮影されたコロンビア・ヒルズのパノラマ画像。アメリカにあるカホキア墳丘という先住民遺跡にちなんで Cahokia panorama と呼ばれている

同じ2003年に NASA はスピリット (MER-A)、オポチュニティ (MER-B) と命名された2機のマーズ・エクスプロレーション・ローバーを打ち上げた。2機とも2004年1月に無事に着陸し、全ての探査目標を調査した。当初計画されたミッションは90日間だったが、ミッションは数回延長され、いくつかの機械的トラブルは起きたものの、2007年現在もなお科学的成果を地球に送り続けている。最大の科学的成果は、両方の着陸地点で過去のある時期に液体の水が存在した証拠を発見したことである。また、火星の地上で撮影された旋風 (dust devil) が火星の地表を動いていく様子がスピリットによって検出された。この旋風はマーズ・パスファインダーで初めて撮影されていた。

2001マーズ・オデッセイの画像 マーズ・エクスプロレーション・ローバーの画像
2001マーズ・オデッセイの画像
(C) NASA
マーズ・エクスプロレーション・ローバーの画像
(C) NASA
マーズ・エクスプレス探査機の画像 マーズ・エクスプレス・オービタの画像
マーズ・エクスプレス探査機の画像
(C) NASA
マーズ・エクスプレス・オービタの画像
(C) NASA
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「ウィキペディア(wikipedia):フリー百科事典」より文章引用。

火星. (2011, May 23). In Wikipedia.

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