ドルサ・アルゲンテア層

ドルサ・アルジェンテア層(DAF) は、火星の南極地域の古代の氷帽の下にあった大規模なエスカー群であると考えられています。 [ 1 ] 古代の氷帽は現在の氷帽の少なくとも2倍の大きさで、厚さは1500～2000メートルだった可能性があります。[ 2 ] その後の研究では、この極地の氷床の面積は約150万平方キロメートルで、フランスやアメリカのテキサス州のおよそ2倍の面積を覆っていたと考えられています。この尾根群は火星の南極の周囲、東経270～100度、南緯70～90度に広がっています。それは南の海四分円内の後期アマゾン南極層状堆積物 (SPLD) の下にあります。

これらの尾根の総延長は非常に長く、ある研究では7つの異なる尾根系を研究しました。これらの尾根系には約4,000の尾根が含まれており、総延長は51,000キロメートルに及びます。[ 3 ]エスカーのほとんどは、氷河の 中や下を流れる水流によって氷壁のトンネル内に形成されたと考えられています。氷壁が融解した後、水流の堆積物が長く曲がりくねった尾根として残りました。

クレーターの数を数えた結果、尾根は2つの異なる年代のものであることが判明しました。1つはヘスペリアン前期、もう1つはノアキアン後期に遡ります。これらの年代は、火星の表面に流出、排水、そして液体の水の貯蔵によって形成された湖や谷のネットワークが存在していた時代と一致しています。 [ 4 ] その後の研究では、氷床はノアキアンとヘスペリアンの境界付近で形成され、ヘスペリアン前期に後退したことが示唆されています。[ 5 ]

ドルサ・アルジェンテア層は、火星南極周辺の巨大な氷床が融解し、融解水が流出していた時代を象徴しています。 [ 6 ] [ 7 ]氷の融解には様々なメカニズムが考えられます。考えられるメカニズムとしては、大気の温暖化、火山活動、あるいは積雪による氷冠の厚さの増加などが挙げられます。[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]

南極は標高が高いため、北極よりも南極地域に厚い氷床が存在する可能性が高い。[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] また、氷床が形成された当時、火星の大気中には北極よりもはるかに多くの水が存在していた可能性がある。[ 19 ]

研究チームは、初期の火星全球気候モデルとメイン大学の氷床モデルを用いて、ドルサ・アルジェンテア層のエスカーの形成過程を解明した。その結果、表面を十分に温めるには、より厚い二酸化炭素大気に加えて温室効果ガスが必要だったという結論に達した。さらに、氷床の形状を形成するには、少なくともタルシス火山の一部が存在していた。つまり、タルシス火山は氷床よりも先に存在していたことになる。[ 20 ]

MARSISレーダーデータは、ドルサ・アルジェンテア層の層状の、おそらく氷に富んだ部分のかなりの領域が今日でも残っていることを示唆している。[ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]

  • マーズ・グローバル・サーベイヤーの広角MOCが捉えた、ドルサ・アルジェンテア層のエスカーと考えられる尾根。白い矢印が尾根を指している。
    マーズ・グローバル・サーベイヤーの広角MOCが捉えた、ドルサ・アルジェンテア層のエスカーと考えられる尾根。白い矢印が尾根を指している。

この層には21の山々が関連している。その形状から、それらは火山であり、そのほとんどは氷河と関連していたことが示唆される。いくつかの山は氷床の下で噴火したと考えられる。また、トゥヤやティンダルと呼ばれる火山地形に似たものもある。これらの特徴はアイスランドや南極大陸でよく見られる。[ 24 ]

参照

参考文献

  1. ^ Smellie, J., B. Edwards. 2016. 『地球と火星の氷河火山活動』ケンブリッジ大学出版局。
  2. ^ Head, J., S. Pratt. 2001. 「火星におけるヘスペリアン期の南極氷床の広範囲：大規模な融解と後退、そして融解水の横方向の流れと貯留の証拠」『地球物理学研究ジャーナル』106, 12275_12299.
  3. ^ Kress, A.; Head, J. (2015). 「火星、南周極ドルサ・アルゲンテア層におけるノアキアン後期およびヘスペリアン前期の海嶺システム：ノアキアン後期の広範な氷床の二段階の融解の証拠」. Planetary and Space Science . 109– 110: 1– 20. Bibcode : 2015P&SS..109....1K . doi : 10.1016/j.pss.2014.11.025 .
  4. ^ Kress, A., J. Head. 2015. 火星、南極圏ドルサ・アルゲンテア層におけるノアキアン後期およびヘスペリアン前期の海嶺システム：ノアキアン後期の広範囲にわたる氷床の二段階の融解の証拠. Planetary and Space Science: 109-110, 1-20
  5. ^ Head, J, S. Pratt. 2001. 「火星におけるヘスペリアン期の広大な南極氷床：大規模な融解と後退、そして融解水の横方向の流れと保留の証拠」J. Geophys. Res.-Planet, 106 (E6), 12275-12299.
  6. ^ Cassanelli, J. and J. Head. 2015. 「ノアキアン後期の火星「氷原」におけるフィルンの緻密化：氷床の進化と熱応答への影響」『イカロス』253, 243-255頁。
  7. ^ Fastook, J. および J. Head. 2015. 「後期ノアキアン氷河高地における氷河作用：氷の蓄積、分布、流動速度、基底融解、そしてトップダウン融解速度とパターン」Planet. Space Sci. 106, 82-98.
  8. ^ Fastook, J.; Head, J.; Marchant, D.; Forget, F.; Madeleine, J. (2012). 「ノアキアン-ヘスペリアン境界付近の初期火星の気候：南極氷床（ドルサ・アルジェンテア層）の基底融解から得られた寒冷環境の独立した証拠と谷網形成への示唆」Icarus . 219 (1): 25– 40. Bibcode : 2012Icar..219...25F . doi : 10.1016/J.Icarus.2012.02.013 .
  9. ^ Ghatan, G.; Head, J. (2002). 「火星南極地域における氷河下火山候補：形態、形態測定、そして噴火条件」 . J. Geophys. Res . 107 (E7): 5048. Bibcode : 2002JGRE..107.5048G . doi : 10.1029/2001JE001519 .
  10. ^ガタン、G.ヘッド、J. (2004)。「火星のヘスペリアン年老いた南周極氷床の下の融解水の地域的排水」。Ｊ．Ｇｅｏｐｈｙｓ．解像度​109 (E7): E07006。Bibcode : 2004JGRE..109.7006G。土井: 10.1029/2003JE002196。
  11. ^ Ghatan, G.; Head, J.; Pratt, S. (2003). 「火星のCavi Angusti：その特徴と形成メカニズムの評価」 . J. Geophys. Res . 108 (E5): 5045. Bibcode : 2003JGRE..108.5045G . CiteSeerX 10.1.1.498.1851 . doi : 10.1029/2002JE001972 . 
  12. ^ Head, J.; Pratt, S. (2001). 「火星におけるヘスペリアン期の南極氷床の広範な形成：大規模な融解と後退、そして融解水の横方向の流れと貯留の証拠」 . J. Geophys. Res . 106 (E6): 12275– 12300. Bibcode : 2001JGR...10612275H . doi : 10.1029/2000je001359 .
  13. ^ Wordsworth, R.; Forget, F.; Millour, E.; Head, J.; Madeleine, J.; Charnay, B. (2013). 「高密度CO2大気下における初期火星気候のグローバルモデリング：水循環と氷の進化」Icarus . 222 (1): 1– 19. arXiv : 1207.3993 . Bibcode : 2013Icar..222....1W . doi : 10.1016/J.Icarus.2012.09.036 .
  14. ^ Wordsworth, R. et al. 2013. 高密度CO2大気下における火星初期気候の全球モデリング：水循環と氷の進化 Icarus, 222 (1), 1-19
  15. ^ Forget, F. et al. 2013. 高密度CO2大気下における火星初期気候の3Dモデリング：温度とCO2氷雲 Icarus, 222 (1), 81-99
  16. ^ Mischna, M, et al. 2013. 火星初期気候における黄道傾斜と水蒸気/微量ガス温室効果の影響 J. Geophys. Res.-Planet, 118 (3), 560-576
  17. ^ウラタ、ROトゥーン。2013年。「一般循環モデルによる火星水循環のシミュレーション：古代火星の気候への影響」イカロス、226（1）、229-250
  18. ^ワーズワース、R. 2016.「火星初期月の気候」Rev. Earth Planet. Sci. 44, 381-408.
  19. ^ Carr, M., J. Head. 2015.「火星の地表/地表付近の水の目録：その供給源、吸収源、そして時間による変化」Geophys. Res. Lett., 42, pp. 1-7 10.1002/2014GL062464.
  20. ^ Scanlon, K., et al. 2018. ドルサ・アルゲンテア層とノアキアン-ヘスペリアン気候遷移. Icarus: 299, 339-363.
  21. ^ Plaut, J., Ivanov, A., Safaeinili, A., Milkovich, S., Picardi, G., Seu, R., Phillips, R. 2007a. 火星南極平原における地下層のレーダー探査：ドルサ・アルジェンテア層との相関関係. Lunar Planet. Sci. XXXVIII (abstract 2144).
  22. ^ Head, J., Marchant, D. 2006. 火星史におけるヘスペリアン期の地域極地氷河作用。古代氷床の残存物としての南周極ドルサ・アルジェンテア層。第4回火星極地科学会議。スイス、ダボス。
  23. ^ Head, J., Marchant, D., Forget, F. 2007. 「火星史におけるヘスペリアン期の地域極氷河期：古代氷床の残存物としての南周極ドルサ・アルジェンテア層」第7回国際火星会議、カリフォルニア州パサデナ（要旨3115）。
  24. ^ Smellie, J., B. Edwards. 2016. 『地球と火星の氷河火山活動』ケンブリッジ大学出版局。
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