火星のカオス地形

Wikipedia、フリー百科事典より不規則な巨大な岩塊の集まり火星には、地球上には見られない独特の地形であるカオス地形があります。カオス地形は一般的に、巨大な岩塊が不規則に集まったもので、中には数十キロメートルに及び、高さ100メートル以上のものもあります。傾斜した平坦な上面を持つ岩塊は、数百メートルの深さのくぼみを形成しています[1]。カオス地域は、メサ、ビュート、丘が絡み合ったネズミの巣のように認識でき、場所によってはほとんど模様のように見える谷で分断されています[2][3][4]。このカオス地域の一部は完全に崩壊しておらず、まだ大きなメサを形成しているため、氷を含んでいる可能性があります[5]。カオス地域は遠い昔に形成されました。クレーターの数（面積あたりのクレーターが多いほど古い表面）を数え、谷と他の地質学的特徴との関係を研究することで、科学者たちはこの谷が20億年から38億年前に形成されたと結論付けています[6]。場所[編集]主な記事：火星のカオス地形一覧カオス地形の最も集中している場所は、巨大な古代の河川の谷と同じ場所にあります。多くの大きな谷がカオス地形から発しているように見えるため、カオス地形は地下から大量の水が洪水の形で噴出したことが原因であると広く信じられています[7][8]。ほとんどのカオス地形は火星の高地に、Chryse Planitiaの南、Oxia Palus四分円、そしてMartian dichotomy沿いに存在します。しかし、一部のカオス地域はMargaritifer Sinus四分円、Phaethontis四分円、Lunae Palus四分円でも見られます。Arsinoes Chaos（左端）、Iani Chaos、Aureum Chaos、Margaritifer Chaos、およびその他の近くの地形の位置を示す地図形成理論[編集]カオス地形の形成とともに大量の水が放出された方法については、多くの異なる理論が提唱されています。水の関与の証拠が見つかっており、灰色の結晶質ヘマタイトやフィロケイ酸塩などの水に関連する鉱物がカオス地域に存在しています[9]。カオス生成の多くの説明には、地下の巨大な氷の貯蔵庫が突然融解することが含まれます。一部の研究者は、長期間かけて凍結層（クライオスフィアと呼ばれる）が発達し、その後何らかのトリガーによってそれが破裂して突然融解したと示唆しています。破裂イベントは、衝突[10]、マグマの移動[11][12]、地震活動[13]、火山テクトニックひずみ[14]、間隙水圧の上昇、またはクラトラートの解離[15][16][17][18]であった可能性があります。二酸化炭素とメタンからなるクラトラートが爆発的に解離し、水を含んだ堆積物を液化させた可能性があります。クライオスフィアという考え方のバリエーションとして、クライオスフィアと共に帯水層が作成されたというものがあります。氷がますます追加され、クライオスフィアが厚くなるにつれて、帯水層の水は圧力を受けました[19]。衝突やマグマの移動などがクライオスフィアを破壊または融解させたとき、高圧の水が放出されました。しかし、さらなる計算により、巨大な谷は単一の放出では生成できなかったことが示されました[20]。後の提案では、カオス地域の地質学的形状は100回以上の洪水イベントのシリーズによって作られた可能性があるという考えが進められました[21]。埋没氷の融解[編集]より最近では、特別なトリガーイベントを必要とせずにカオスが形成される方法を研究者が提案しています。Tanja Zegersらは、氷を豊富に含む堆積物を単純に埋めることが、ほとんどのカオス地形に関連する巨大な河川盆地の形成につながる大量の水の放出を引き起こす可能性があると計算しました。このグループは、おそらく巨大な衝突クレーターとして始まった大きなカオス地域であるAram Chaosを研究しました。彼らのモデルでは、氷を豊富に含む物質がクレーターに蓄積し、その後堆積物で覆われ、氷が大気中に失われるのを防ぎました。最終的に、地下からの熱と覆う層の断熱性が厚い水の層を生み出しました。密度の高い物質は水中に沈む傾向があるため、上の岩石はひずみで壊れました。密度の高い岩石キャップは、さまざまなサイズの傾いたブロックに亀裂が入りました。融解水は上部に行き、水が外側に流れ込むにつれてますます侵食するチャンネルを作りました。他のカオス地域からの水と合わせると、現在観察されている巨大な河川谷を刻むのに十分な浸食力があったでしょう[22]。薄い岩石や土の層の下に保存された氷河の形で、埋没氷の証拠が豊富にあります[23]。これらの図は、Zegersら2010によって提唱されたモデル[22]によると、Aram Chaosおよびおそらく他の多くのカオス地形の形成段階を示しています。画像をクリックすると詳細が表示されます。HiRISEによってHiWishプログラムの下で見られた氷河。四角内の領域は次の写真で拡大されます。上部にある雪の集積帯。氷河が谷を下り、平原に広がっています。流れの証拠は表面の多くの線から来ています。場所はIsmenius Lacus四分円のProtonilus Mensaeです。前の画像の四角内の領域の拡大。地球上では、この尾根は高山氷河の末端モレーンと呼ばれます。HiWishプログラムの下でHiRISEで撮影されました。Ismenius Lacus四分円からの画像。また、火星には氷が堆積し、後に埋没した多くの氷河時代があったようです。これらの氷河時代は、惑星の傾きの頻繁な大きな変化によって引き起こされます[24]。火星の自転軸の傾きは、大きな月がないため、非常に変動しやすいです[25][26][27]。多くのクレーターの観測により、多くのクレーターが主に堆積物で満たされていることが示されています。氷も堆積物の一つである可能性があります。多くのクレーターは非常に浅く見えますが、若いクレーターの観測により、衝突クレーターは最初はボウル型で始まることが示されています。したがって、今日浅く見えるクレーターは、おそらく堆積物で満たされているのでしょう[28][29]。2005年にRodriguezらによって発表された研究では、火星の地下には水または氷で満たされた古いクレーターの集積がある可能性が示唆されています[30]。別の時代に埋没し、現在浸食によって露出しているクレーター。Mars Global Surveyorによって見られました。これは、火星の地下に多くの埋没クレーターが存在する可能性の証拠です。HiRISEによってHiWishプログラムの下で見られた、よく発達した窪み。窪みは同心円状のクレーター充填物があるクレーターの床にあります。窪みは氷を豊富に含む堆積物の移動によって発達します。薄い堆積物の層で覆われた数百メートルの氷がある可能性があります。場所はCasius四分円です。氷を豊富に含む層の昇華[編集]一部のカオス地域は、別の手段で生成された可能性があります。Galaxias Chaosは、他の多くのカオス地域とは異なります。関連する流出チャネルがなく、他のほとんどのカオス地域に見られるような、周囲の土地との標高差も大きくありません。PedersenとHeadが2010年に発表した研究では、Galaxias Chaosが氷を豊富に含む層（Vastitas Borealis Formation、VBFと呼ばれる）を埋めた火山流の場所であると示唆されています[31]。VBFは、大規模な洪水によって堆積した水豊富な物質の残骸であると一般的に信じられています[32][33]。VBFは厚さが様々で、氷の含有量も様々であった可能性があります。火星の薄い大気中では、この層は昇華（固体から直接気体になること）によってゆっくりと消えていったでしょう。一部の地域では他の地域よりも昇華が進んだため、上の溶岩キャップは均等に支えられず、ひび割れが生じました。ひび割れ/溝は、溶岩キャップの端に沿った昇華と収縮から始まった可能性があります。キャップの端の浸食による応力は、キャップにひび割れを生じさせました。ひび割れのある場所では昇華がさらに進み、ひび割れが広がり、カオス地域の特徴であるブロック状の地形を形成しました。昇華プロセスは、熱（地熱