第1巻 第1号
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惑星地質ニュース
事務局：〒193

八王子市初沢町 1231-19

P LANETARY GEOLOGY NEWSV o l .1 No .2 June1989

発行人：惑星地質研究会 小森長生・白尾元理
高尾パークハイツ B-410 小森方 TEL. 0426-65-7128＜アリゾナ通信＞
火星会議の盛況、マゼランへの期待
小松吾郎

Goro Komatsu

今年早々の 1 月 10 日から 13 日にかけて、Tucson 市内の Doubletree Hotel で開かれた、第 4回 International Conference on Mars に出席しました。Session は８つに分かれ、それぞれがPresentation と Poster からなっていました。何人くらいの人が参加したか正確な数はわかりませんが、1 つの惑星を対象とした会議としてはひじょうに大きく、火星を研究しているほとんどの人が来ていたようです。日本からは九州東海大学の鳴海泰典さんと京都大学の岩崎恭輔さんが出席されていました。
私 は 前半 の Geology、 Geophysics、 Remote Sensing の Session を 中心 に 聞きましたが、Viking 計画からもう 10 年以上にもなるのに理論面での研究ばかりではなく、観測面での研究でも新しい事実が出てくるなどして、活発な研究がつづいているもようです。それらの話題の 1 つに地上からの観測で火星面上に scapolite が同定されたという R.N.Clark(USGS) らの報告がありました (8p 参照)。もっとも V.Baker は、最近の火星研究は新しいデータが少ないためか、突拍子もない Idea が出てこないといってなげいていました。会場には冥王星を発見した Tombaugh 先生も来られていて、会議そのものはなかなかの盛況でした。
ソ連の Phobos mission については、Phobos 1 の連絡がとだえた後だったので、その発表はやや苦しさがみられました。 会議後、 Phobos 2 は火星本体の概査が終わって、いよいよ衛星
Phobos の調査が待たれていましたが、これも搭載機器の不調により連絡がとだえました。2 機のPhobos を失ったのは、将来の火星探査計画に大きな痛手となるかもしれません。ソ連国内には宇宙開発見直しの気運が生まれつつあり、今回の一連のミスがこれに拍車をかける可能性があります。
一方、金星をめざす Magellan は 5 月 4 日に無事打ち上げられました。この打ち上げは、アメリカの今後の惑星探査の命運がかかっているといってもよいものだったので、関係者一同はホッとしたようすでした。
金星はその大きさや化学組成の面からは地球の双子といえる惑星ですが、表面の進化のしかたは地球とは必ずしも同じでないことが、いままでの探査で明らかになっています。Magellan はレーダーによる Imaging、高度測定、熱放射測定、重力測定などをおこなうことになっており、表面のより詳しい Tectonics の解析が可能になるものと期待されています。とくに、高空間分解能（250m〜750m）の画像は、いままでの観測では不可能であった風化・侵食地形の検出を可能にすると考えられており、表面の地質プロセスへの理解がいっそう深まるでしょう。いずれは豊富な資料をもとに、Venus Conference が開かれるにちがいありません。

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惑星地質ニュース 1989 年 6 月--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------(小松吾郎さんは 88 年 3 月に早稲田大学教育学部を卒業され、 88 年 9 月から University ofArizona 惑星科学学部の博士課程に入学、おもに火星と金星の地質を研究しておられます。今後適宣、アリゾナからの最新の情報を寄せていただく予定です。)

書籍紹介

宇宙からみた地形
Short, N. M., and Blair,. R. W. (eds.), 1986: Geomorphology from Space; A Global
Overview of Regional Landforms. NASA SP-486, 717p, 295x240x40mm,3000g.
まえがきによると本書の製作意図は、(1) 地域スケールでの地形研究を活性化させるため、(2)地球の地形を研究する地形・地質研究者に衛星からのリモートセンシングデータが十分役立つことを認識させるため、(3) 地球の表面を研究する地形研究者と惑星や衛星の地形を研究する惑星地質研究者の科学的な協力を育成し、さらに比較惑星学を強力なものとするため、の 3 つである。
本書は Landsat の画像を材料として、地球のさまざまな地形を解説したものである。すでにNASA からは Mission to Earth: Landsat Views the World (1976, NASA-SP360) が出版されており、本書はその改訂版といえる。旧書が Landsat 1 の画像を材料としているのに対して、本書は Landsat 4 の画像を材料としているので、解像力が 80m から 30m に向上した分だけ、写真も解明なものとなっている。全体の構成と各章のページ数は次の通りで、対象別の章編成がなされている。
1.Introduction:Regional Landforms Analysis (27p) 、 2.Tectonic Landforms (158p) 、3.Volcanic Landforms 、 4.Fluvial Landforoms (62p) 、 5.Deltanic Landforms(36p) 、 ６ ．
Coastal Landforms (54p)、7.Karst Landforms and Lakes (40p)、8.Eolian Landforms (74p)、
9.GlaciersandGlacial

Landforms(76p) 、10.Planetary

Landforms(40p) 、

11.Geomorphological Mapping (20p) 、 12.Global Geomorphology:Outlook for the Future(18p)、Appendix:Remote Sensing Plinciples Applied to Space Imagery (10p)。
2 章から 10 章までの各章の構成は、最初の 4〜18p がそれぞれの地形についての概説、引き続
いて 2 ページ単位で右側には Landsat 画像、左側には同一地域の航空機からの垂直・斜め空中写
真 2〜4 点と解説文、判読図あり、章末に references が加わる。各章はそれぞれの分野の実績ある研究者（例えば火山地形は N.M.Short、洪水地形は V.R.Baker、海岸地形は A.L.Bloom）によって解説されている。本書は、未知の地域の Landsat 画像であっても、空中写真が助けとなって理解しやすいものになっている。特に、われわれにはなじみの薄い砂漠、氷河、風食地形ではなおさらで、空中写真をながめているだけでも親しみを感じて、楽しくなる 。本書の 2・3・8 章は金星の、2・3・4・8・9 章は火星の地質・地形を考える上で役立つと思う。
250 枚の Landsat 画像のうちカラーが 70 枚に限られるのは残念だが、これだけの大著がわずか$45 なのだからしかたない。最近、丸善からオールカラーで「宇宙からみた地球」（資源リモー
トセンシング画像集編集委員会編、B5 判、160p、5800 円）という同様な趣旨の本が発行された

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が、ボリュームの差を考えれば、いかに本書が買い得だか理解できよう。
本 書 は the Superintendent of Documents, U.S. Government Printing Office, Washington
D.C.20402 あて直接注文することができる。くわしくは直接、問い合わせ願いたい。
（白尾元理）

文献紹介
火星のマリネリス峡谷に炭酸塩は存在するか？
McKay, C.P. and Nedell,S.S.,1988: Are There Carbonate Deposits in the Valles Marineris,Mars? Icarus, 73, 142-148.
マリネリス峡谷系 (Valles Marineris system) の内部（おもに Hebes、Ophir、Candor、Melasの各峡谷 (chasma)）には、数 10km にわたって水平につづく成層堆積物がある。その成因についてはいくつかの仮説が出されてきたが、筆者らは、堆積物のかなりの部分は、火星の歴史の初期に CO2 大気圧がいまよりも高かったとき、峡谷内部にできた湖に沈殿した炭酸塩物質だ、と考える。
炭酸塩はふつう水中に沈殿し、堆積層をつくる。南極大陸の dry valley での観察によれば、年平均気温 250K で一年中氷におおわれた湖も、氷が絶縁カバーとなってその下には液体の水があり、平衡レベルを 200〜300％も上回る大気成分が溶け込んでいる。こうしたところで炭酸塩の沈殿がおこっている。
これらの湖からの類推によって、マリネリス峡谷系にできた湖は、表面の平均温度が氷点下になって氷でおおわれたあとも長く、液体の水を保持していたものと考えられる。この古い湖をつくった液体の水は、融氷水や地下水の流入でもたらされたものだろう。融氷水は大気中の CO2 を溶かして湖へ運びこみ、一方地下水は岩石中の陽イオンを溶かし出した。これらは湖水中に濃集し、炭酸塩の沈殿が促進された。こうしたプロセスが、火星の歴史を通しての炭酸塩層形成の基本的メカニズムだと考えられる。
バイキング探査機の元素分析データからみると、火星面上にもっともありそうな炭酸塩は、Marineris 峡谷付近の地名と成層堆積物（砂目）の分布。番号はマリナー６・７号の IRS の測定位置。

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惑星地質ニュース 1989 年 6 月--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------CaCO3(calcite)、MgCO3(magnesite)、CaMg(CO3)2(dolomite)、FeCO3(siderite)、MnCO3(rhodochrosite) などで、ZnCO3(smithsonite) と CdCO3(octavite) もあるかもしれない。もし Coprates
chasma の北西部の堆積物（1.29×105km3 ）がすべて bulk density 2g/cm3 の calcite からなるな
ら、それは 30mb の大気圧に等しい CO2 量を示すことになろう。
火星面上の炭酸塩の存在は、 マリナー６・ ７号の赤外 spectrometer(IRS) が得た、 Gangis
chasma を中心とした 15 箇所のスペクトル・データ（波長 1.9-6.0 μm）からも検討されたが、炭酸塩の存在を示す明瞭な吸収帯 (2.55 μm、4.0 μm など) の確認はできなかった。その理由は、大部分の成層堆積物は Gangis chasma の西方に分布し、この観測地域にはほとんどないこと、さらに一様に分布する風成堆積物がその下の炭酸塩物質をおおいかくしているためであろう。将来の探査で、マリネリス峡谷系全体をカバーする観測が必要である。
火星の炭酸塩探査にさいしては、南極の湖からの生物学的類推も必要となろう。南極の湖には大量の calcite の沈殿が知られ、湖水中の微生物群がこれら calcite の沈殿を促進している。火星の古い湖にできた炭酸塩の確認は、その中に微化石として残る火星の原始生物をさがすのに役立つかもしれない。

（小森長生）

火星にグローバルに分布するs cap ol iteの発見
Clark,R.N., Singer, R. B., Swayze, G.A., and Tokunaga, A., 1989: Discovery of Globallydistributed Scapolite on Mars.

Abstact 4th Internat. Conf. on Mars (10-13 Jan, 1989),

82-83.
著者らは 1988 年 8 月 26 日から 30 日にかけて、NASA Infrared Telescope Facility(IRTF) のCooled Grating Array Spectrometer(CGAS) を用いて、火星の高解像度スペクトルを得た。観測は火星面上の 30 地域についておこなわれ、得られたデータはアメリカ地質調査所（USGS）のSpectral library にある各種鉱物のスペクトル・データと照合して解読された。
その結果、CGAS で得られた火星スペクトルは、2.36 μm 近くに中心をもつ吸収帯の微細構造がscapolite のものとよく一致することがわかった。この特徴は、測定されたすべての火星スペクトル中にみられるので、scapolite はダスト中などに含まれて火星面上にグローバルに分布しているようにみえる。
地球上の scapolite は、次の 2 つの鉱物を端成分とする複雑な組成をもっている。
marialite (Na,K)4〔Al3Si9O24〕(Cl,F,OH)
meionite Ca4〔Al6Si6O24〕(CO3,SO4)
火 星 の scapolite は そ の デ ー タ か ら み る と 、 Ca 、 Co3 、 SO4 に と む mizzonitic
scapolite(meionite 成分を 50-80％含むグループ) に最もよく似ているようにみえる。
<紹介者註> scapolite は地球上では、火成岩の貫入をうけた堆積岩や熱水変質をうけた塩基性火成岩などにみられ、一般に斜長石が炭酸塩や塩素化合物を含んだ熱水溶液に浸されたときできやすい。火星の scapolite は、炭酸塩鉱物の形をとる meionite 成分が多いことから、過去の大気のCO2 濃度が高かったことを示す指標となるかもしれない。

(小森長生)

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火星、アルバパテラの複数回の噴火
Mouginis-Mark,P.J., Wilson,L., and Zimbelman R.J.,1988: Polygenic Eruptions on Alba
Patera, Mars. Bull Volcanol., 50, 61-371.
Viking Orbiter の写真と熱慣性（thermal inertia）の分析、噴火条件の数値モデル化によって、Alba Patera が火星で独自の進化をとげた火山であることを明らかにした。
Alba Patera は 32.5˚〜47.5˚N、100.0˚〜122.5˚W に位置する直径 600km、比高 3km の大型火山である (図 1)。山頂には 1 組のカルデラがあり、それを取り巻くように溶岩流が放射状に100〜270km にわたって分布している。これらの溶岩流のさらに遠方、約 475km まではなだらかな、層序的により古いユニットが分布する。このユニット内の北部と東部では、葉脈状チャネルに刻まれている。また山頂から 275〜450km の距離では、火山を取り巻くように大規模なグラーベンが発達する。
Carr and Clow(1981) 等は、Alba Patera の周囲に発達するこれらのチャネルをすべて溶岩流によるものとしたが、われわれは 2 つの異なったチャネルがあり、1 つは溶岩流のレビー(堤防)であり、もう 1 つはサッピング (地下水の谷頭から滲出しによる浸食) のチャネルであると考えた。
このチャネルは流路が短く幅広で、急な側壁と箱型の頭部などサッピングに特徴的な形態をもつ。
これらのチャネルの体積から、排出された水の体積を推定できる。このようにして推定された水の体積は、火砕物質から供給される初生水としては多すぎる。また、チャネルが火山の北部と東部に集中することも説明できない。Alba Ptera は他の火山に比べて熱感性が低いので、もろくてくずれやすい物質からできていることをしめしている。Jakosky(1987) のデータによると、Alba

図１ Alba Patera 付
近の地形分類図。山頂付近の砂目は溶岩流、Dc は葉脈状チャネルが発達する地域、Dt は 開析 され た 地域。

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惑星地質ニュース 1989 年 6 月--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Patera の熱慣性に対応する粒子サイズは平均 50 μm で、熱慣性の最小の地域では 10 μm に相当する。
このように遠くまで火砕物を撒き散らす噴火として、まずプリニー式噴火が考えられる。数値計算によると、毎秒 3×105kg の噴火で上空に毎秒 20m の一様な風が吹いている場合、噴煙柱の高さは 25km で、火口から 200〜400km に 50 μm 以下の火山灰を降らすことができる。しかし、このように噴出率の低い噴火が数十〜数百回おこった場合、山頂から全方位にくまなく火山灰を撒き散らすことは困難である。また無風条件では、噴煙柱は 400km まで上昇しなければならず、これも現実的ではない。いっぽう、揮発性成分が 0.5％のマグマでは毎秒 107kg、3％のマグマでは毎秒 109kg 程度では噴煙柱は不安定となって崩壊し、連続した火砕流となる。火星では大気圧が低いため、火砕流は地球の約 1.5 倍の距離まで到達する。したがって上述の古いユニットは火砕流堆積物 である 可能性 が 高い。 表面粒子のサイズが 50 μm であることは、 火砕流の coignimbrite(灰かぐら) であると考えれば説明がつく。
火砕流噴火のあと長期間続いた噴気活動によってもたらされた水蒸気が、火砕流堆積物に吸着、凍結した。その後、山頂でおこった溶岩流噴出の熱によって水がとけだし、火砕流堆積物を削ってサッピングによりチャネルができたと考えられる。火砕流堆積物は Alba Patera をとりまくように分布しているのに対して、チャネルが北と東側に卓越しているのは、この方向に卓越風が吹いており、噴気活動によって水分が供給されたためかもしれない。
Alba Patera の発達史をまとめると図２のようになる。
Alba Patera は 、 火 砕 物 を 主 体 と す る 古 い 高 地 のpaterae と、溶岩流を主体とする Tharsis の火山の両方の性格をそなえたユニークな火山である。これは溶岩の化学組成が変化したのではなく、Alba Patera が形成した火星の歴史の中頃に、マグマが揮発性成分に富んだものから乏しいものへと変化したことが原因であろう。
（白尾元理）
図２ Alba Patera の地形発達史

編集後記：「惑星地質ニュース」の第 2 号ができました。第 1 号をお送りした方の何人もから好意あるご返事やご意見をいただいたことをお礼申し上げます。また、地質や天文の雑誌で紹介してくださったおかげで、それらを通して申し込まれた方も多く、反響の大きいのに驚きました。大いに責任を感じております。まだ試行錯誤の段階ですが、惑星地質学に関する情報交換と、関心をもつ方々のつながりの場として、本誌を発展させていきたいと思います。
皆様からのご意見をお待ちしています。