第 15 巻

第3号

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惑星地質ニュース

P LANETARY GEOLOGY NEWSV o l . 15 No . 3 Sep t . 2003
TEL & FAX: 0426-65-7128
E-mail: motomaro@ga2.so-net.ne.jp
郵便振替口座：00140-6-535608

発行人：惑星地質研究会 小森長生・白尾元理
事務局：〒193-0845 八王子市初沢町 1231-19-B-410 小森方

イタリア中部のシレンテクレーター群−発見と研究、そして歴史的意義−
小松吾郎 Goro KOMATSU
日本のような地質年代の若い変動帯に住む、衝突クレーターを研究する惑星科学者にとって、調査する実例が国内にほとんどないというのは厳しい現実である。イタリアも最近までそうだった。巨大衝突に関係する可能性を指摘する研究者もいる P/T（Permian-Triassic）境界が日本にあるように、イタリアにはアルバレズの調べた有名な K/T（Cretaceous-Tertiary）境界が、グッビオに代表される地域に存在している。しかしそれは巨大衝突の降下堆積層であり、衝突クレー
ターそのものではない。ところが 2000 年に国際惑星大学院に属する研究者たちによって、アペ
ニン山脈中に隕石衝突によるものと思われる保存状態の良い クレーター群が発見され、状況が変わりそうである。
発見の経緯については、大学院のスウェーデン人研究員ヤンス・オルモが、アブルッツォ州の自然公園に関するガイドブックの中の写真に、偶然衝突クレーターらしきもの見つけたのが発端であり、すぐにイタリア人大学院生のアンジェロ・ロッシ、それに筆者を加えた３人で出かけていって調査を始めた。
シレンテクレーターの調査
このクレーターは、シレンテ―ヴェ
リーノ州立公園内の高度 1100m にあるシレンテ平原に位置する（図１）。
通常は内側に水を湛えた小さなクレー
ター湖となっている（写真 1、2、図 2）。
ちなみにアブルッツォ州は全体の 30％ぐらいが自然保護域となっている。
最初の調査で気づいたのは、クレーターが意外に大きいということだった。長径 140 ｍ、短径 115 ｍのややいびつな形をしている。そして非常に大きなリムの存在である（写真 3）。周囲の平原から最大で 2.2 ｍの高さに盛り上がっ
図１：シレンテクレーター群の位置．Ormo et al. (2002) より． ている。リムの外側の一部には凹んだ28

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写真１：シレンテ山とクレーター．

部分（トラフ）が存在している。また
クレーターの北西側に直径 2〜20 ｍ、最大の深さ 1.5〜2m ほどの小クレーター群を発見した（写真 4、図２）。続く調査でクレーターの形状を計測し、金属探知機で周囲を精査したが、隕石片は見つからなかった。
2001 年に、主クレーターの内側、リム、そしてリムの外側のエッジからの合計 3 本のドリルコアを収得したとこ
ろ、面白い事実がいくつか判明した。
まずシレンテ平原そのものがかつて湖だった時期があり、湖成堆積物が堆積していたこと、その後乾燥化が進み，土壌の生成が進んだこと。その時できた古土壌層がリムの下から見つかった。
この古土壌層最上位の位置は、周囲の平原に比べて約 1m 低い。古土壌層の最上位とその上にのる粘土層はシャー
写真２：シレンテクレーター主クレーター．
Ormo et al. (2002) より．

プなコンタクトで接している。この粘土層のさらに上には、地表に続く土壌

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29層が位置するのであるが、この地表に続く土壌層の下部、および古土壌層の下部、両方の 14C 年代がほぼ同じで、しかもその年代が古土壌層の最上部より古い値（1000 年強）を示している
ことが明らかになった。この最後の事
実は重要である。この層序関係は衝突
クレーターによく見られる逆転層位（爆発により層がひっくり返ることによりできる）がシレンテにも存在する
ことの証拠である。ということは、その真中にある古土壌層の最上部が（衝突クレーター説が正しい場合）隕石の落ちた時の地表であったことを示唆している 。古土壌層の 14C 年代は西暦412 40 年と求められた。またリムが周囲の堆積物に比べてやや赤茶けた色
写真３：シレンテ主クレーターとそのリム． Ormo et al. (2002) より．

をしていること、リム物質を塩酸で処理した残りを調べると、残余物は磁鉄鉱と赤黄色の焼けた粘土が含まれていた。磁鉄鉱自体は周囲の堆積物にも見られるが、焼けた粘土は見当たらず、リムの色はこの焼けた粘土のためかと思われる。
主クレーターの北西側に存在する小クレーター群の位置を GPS で測定、磁力計で地中に埋まっている可能性のある隕石探しも行った。主クレーターの衝撃による生成は、爆発力が大きす
ぎるため隕石片は蒸発してしまい、何も残らない。しかし小クレーターの場
合、爆発が起きず、隕石が地中に埋まっている可能性がある。磁力探査の結果、小クレーター群に磁力異常が認められた。そこで二つの小クレーターで大掛

写真４：小クレーター．Ormo et al. (2002) より．

かりな掘削を行った。だが結果的には

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図２：シレンテクレーター群の形状と分布（すべての小クレーターはプロットされていない）． Ormo et al. (2002) より．

隕石片は見つからなかった。他の固結していない堆積物中に形成された小クレーターで、隕石を探索した例を文献で調べてみると、深さ 12 ｍで見つかったケースが知られている。隕石があるとしたらよほど深いところにあるのであろう。しかしこれらの掘削は、われわれに新たな情報をもたらした。小クレーター下の土壌の分布が漏斗の形をしていること、そしてその延長が細いト
ンネル状になっていることである。これはシレンテ平原の他の場所の土壌にはない特徴である。
なにかが地中を突きぬけたためとわれわれは解釈した。さらに、これはまだ公表した情報ではないので詳しいことは避けるが、小クレーターの年代も主クレータ−とほぼ同時期と判明した。
クレーターの成因をさぐって通常衝突クレーターの同定は、衝撃でできた高圧鉱物や鉱物変形を見つけること、あるいは隕
石破片や地球地表に少ない元素の異常濃集を見つけることが必要条件とされる。しかしシレンテの場合、まず標的となった堆積物中に衝撃の跡を残しやすい石英鉱物が少ないこと、シレンテ平原が固結していない堆積物であるため、隕石破片が地中深くに入り込み、見つけにくいことなどが理由で、上記の方法が取りにくいのが問題だった。またヨーロッパのように古くから住民密度が高いところでは、隕鉄は貴重な鉄の供給源である。とっくの昔に拾われ尽くされている可能性がある。微量元素測定をウイ―ン大学に実施してもらったのだが、特に大きな異常は見つかっていない。しかし落ちた隕石によっては必ずしも元素異常を残すとは限らない。よってわれわれのとった道は、いろいろな仮説を地質学的な観点から考察し、どれが一番当てはまるかを調べるや

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り方だった。このクレーターの成因を突き止める作業は探偵の作業に似ていた。いくつもある仮説をひとつひとつ検証していき、結論にたどり着く過程は科学の醍醐味である。
アペニン山脈が石灰岩質であることから、すぐにカルスト説が考えられる。しかしこの地域に数多く存在するカルスト地形、例えばドリーネでは容積の大きなリムはできない。周氷河プロセスの一種のピンゴの融解でできるクレーターも、地表の年代が若すぎることで当てはまらない。
これら 2 つの説では、特にドリルコアの層序関係が説明できない。イタリアは火山国であるが、この地域では火山活動が知られていなので、火山説も弱い。堆積物中に火山物質も含まれていな
い。
残るは、人によって作られたとする説である。イタリア軍の発行する地形図には自然湖と書かれているので、比較的最近人によって作られたはずはない。第二次世界大戦時に、連合軍爆撃機がいらなくなった爆弾をアペニン山脈中に落としていった可能性を聞いたことがあるが、このよ
うな大きなクレーターは相当大きな爆発、例えば原子爆弾クラス、あるいは米軍がアフガニスタ
ンやイラクで使ったような特殊な爆弾でなければできない。残るは中世かあるいは古代に工事で掘られた可能性である。例えばイタリアはローマ時代やルネサンス時代に示されるように、土木技術が昔から高度に発達していた国である。ただ人工的に作られたにしては、なぜこのような不完全な形のクレーターを、どのような理由で作ったかが不明である。
総合して考えるに、衝突クレーター説が一番地質学的状況に合う。①大きなリムの形態、②逆転層の存在、③リムの下の古土壌層が周囲の平原の土壌より深い所に存在し、リムの外側の一部がトラフになっているというのは、非固結堆積層に起きた隕石爆発でその堆積層が下に圧縮されてできたと考えればうまく説明できること、④歪んだ主クレーターの形態と、北西側のみに存在する小クレーター群（大気圏に突入した隕石が大気からの圧力で一部分解したためできた）の分
布を比べると、隕石が北西方向から低角度で飛来したと考えるとうまく説明できること、⑤小ク
レーター下の土壌の漏斗型分布とその年代が主クレーターの形成年代とほぼ一致すること、などである。衝突クレーター説の決定的な証拠とされる高圧鉱物や鉱物変形、それに元素異常が見つかっていないことで異論もあるが、地質学的証拠による確度は高い。初期の結果は Meteoritics
and Planetary Science という雑誌に発表した。新しいデータは発表すべく準備中である。
歴史時代にできたか？
人工説は除外したのであるが、衝突クレーターが歴史時代にできたとすれば、目撃されなかったはずがない。412 年と言えば、歴史の古いイタリアではローマ帝政期に当たる。われわれの調査活動を聞きつけたセチナロという近くの村出身の郷土史家、ロベルト・サンティーリがコンタクトしてきた。彼の話は興味深かった。それによるとセチナロの口承伝承は、1898 年にフィリッ
ポ・ファブリッツィによって、そして 1969 年と 1982 年にエバンドロ・リッキによって記録されていた。両者の伝承には少し違いがあるが大意は同じである。両者とも異教からキリスト教に変わる時代に起きた話として、空から突然光が降ってきて地が大きく揺れた状況を物語っている。
これは隕石の大気圏突入と地上に激突した事件を暗示しているのだろうか。シレンテクレーター

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2003 年 9 月をつくったと考えられる隕石が大気圏に突入すると、大気との摩擦で隕石は熱せられ、白煙を引いた火球が出現する。地上に激突すると、かなり大きな地震があたり一帯に起きることが計算で示されている。このセチナロ伝承とシレンテクレーターの関係について、われわれは Antiquityという歴史関係の雑誌に発表した。
西暦 412 40 年という古土壌層の年代が求まった時、すぐにわれわれの脳裏に閃いたのは、それがローマ帝国のコンスタンティヌス大帝がキリスト教を公式に許可した時期に近いということであった。コンスタンティヌス大帝は西暦 330 年にローマ帝国の都をコンスタンチノープルに移したことで知られるが、もう一つ重要なのは西暦 313 年に帝国内で長年迫害されてきたキリスト教徒の信仰の自由を許した勅令を、ミラノで出したことである（Edict of Milan）。この重要な決定はヨーロッパ世界の、ひいては世界史に大きな影響を与えたことになるが、大帝の決定には有名な西暦 312 年のミルビアン橋（Milvian Bridge）での戦いが影響したと考えられている。
この戦いで、コンスタンティヌスは複数いた皇帝の一人でライバルのマクセンティウスを破り、覇者への道を決定付けたのである。大帝が現イスラエルのカエサレア（Caesarea）の司教であったエセビウス（Eusebius）に語ったとされる記録が残っているが、それによると、戦いの前にコンスタンティヌスとその軍団が、空に十字架を目撃し、「これとともに征服せよ」という神の言葉を聞いたことになっている。セチナロ伝承について説明したように、大気圏に突入した隕石は白煙を引いて落ちてくる。隕石は空中で分解するので、白煙が一筋ではなく、いくつにも分かれて複雑なパターンを作ることが多い。そのパターンが十字架や文字のように見えたとしても不思議はない。ミルビアン橋はシレンテ山系の 85km 西に位置する。確実に目撃できる距離にある。
古土壌層の年代（412 40 年）はたしかに西暦 312 年に比べて少し新しすぎるが、これは古土壌層のどこの位置でサンプルを取るかによって、時期が微妙にずれる可能性がある。この年代と距離の近さによって、コンスタンティヌスがその後キリスト教を公認するほどの異常現象を空に見たという記述を、隕石の大気圏突入と関連付けられるだけの可能性がある、というのがわれわれの見解である。しかし、この可能性については、上記のセチナロ伝承とシレンテクレーターの関係についての論文では大きく取り上げていない。
ただわれわれの研究結果を報じたマスコミは、もちろん大げさに内容を伝えたがるのが基本的な性格で、例えば BBC の記事の題「Space impact 'saved Christianity'」には参ってしまった。
特にローマ帝国の末裔であるイタリアでの仕事であり、キリスト教カトリック派の総本山バチカ
ンをそばに控えるためか、一時は連日のように新聞やテレビのレポートが続いた。宗教、ビジネ
ス、それに政治が絡んでくる可能性のあるトピックであるだけに、われわれは科学者としての立場を維持するのに細心の注意を払っている。
調査中のできごと
シレンテクレーター群は州立公園の中にあるので、調査許可をとることが必要だった。ただイタリアだけに、関係役所に連絡がうまく行っておらず、掘削中に森林警察隊に逮捕されそうになったことがあった。また調査に行くたびに近くのセチナロの村にある小さな雑貨屋で、プロシュー

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ト・クルードとチーズのサンドイッチを作ってもらい、この非常に美しい山岳公園でビールとともに食べたことも良き思い出である。シレンテ平原は公園内ではあるが、牛や馬が放牧されており、アブルッツォ原産のパストーレ ･ アブルツェーゼと呼ばれる白い巨大な牧羊犬たちがよくサンドイッチを貰いに来ていた。
われわれの調査が最初に地元の新聞に紹介された時のことであったが、われわれは山にハイキ
ングに来ている者たちと思われており、セチナロの例の雑貨屋のオバさんが「あんたたち、新聞読んだ？隕石がこのそばに落ちたとか言っているけど、どうせガセネタよね」と言っていたのには笑ってしまった。
（国際惑星大学院、ペスカーラ、イタリア）
文 献
ORM, J., A.P. ROSSI, and G. KOMATSU, 2002, The Sirente crater field, Italy. Meteoritics
and Planetary Science, 37, 1507-1522.
SANTILLI, R., J. ORM, A.P. ROSSI, and G. KOMATSU, 2002, A catastrophe remembered: ameteorite impact of the 5th century AD in the Abruzzo, central Italy. Antiquity, 77,296.
参考になるホームページ
http://irsps.sci.unich.it/research/projects/earth/sirente/
http://spaceguard.ias.rm.cnr.it/tumblingstone/issues/num18/eng/main.htm------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

論文紹介
地層中のクロマイトからさぐる 4.8 億年前の小惑星分裂
Schmits, B., Häggström, T., and Tassinari, M., 2003, Sediment-dispersed Extraterrestrial
chromite traces a major asteroid disruption event. Science, 300 (9 May), 961-964.
南スウェーデンの Kinnekulle にある Thorsberg 採石場では、オルドビス紀中期（4.8 億年前）の海成石灰岩層から、40 個以上の化石隕石（直径１〜20cm 大の L 型コンドライト）が採集されている。
これについては、すでに本誌 Vol.13, No.4 (Dec. 2001) でその概要をのべた。今回紹介するのはその後の研究成果で、化石隕石と同起源とみられるクロマイト粒子の分布状況から、隕石物質の地球流入が、
4.8 億年前には現在よりも２桁ほど大きかったことを推定したものである。
鍵となるクロマイト鉱物
これまでに採集された化石隕石が、本物の隕石だと判断された重要な根拠の１つは、その中に含まれるクロマイト（クロム鉄鉱）の分析結果にある。クロマイトは基本的に FeCr2O4 の組成をもつが、Feが Mg で置換されて MgCr2O4 （マグネシオクロマイト）になったものと固溶体をなすことが多い。また
Cr が Al などで置換されて、MgAl204（スピネル）や FeAl2O4（鉄スピネル）になることからもわかる
ように、クロマイトは広い意味でスピネル族の鉱物である。このクロマイトは通常、普通コンドライトに 0.05〜0.5 重量％含まれているが、隕石中のクロマイトは地球上のそれにくらべて Ti が多く、Al とMg が少ないのが特徴である。また、普通コンドライトのタイプによってクロマイトの組成には微妙な

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図１

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南スウェーデンの地球外クロマイト探索地点

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図２ Thorsberg 採石場の地層の層序区分と化石
隕石産出数差異があり、H 型→L 型→LL 型となるにつれて Fe と Ti の量が増加する。これらの性質が、地球上のクロマイトと地球外クロマイトを区別する鍵になる。
さらにクロマイトは、長期間の風化にも耐えられる、抵抗力のつよいほとんど唯一の鉱物といってよ
く、オルドビス紀中期の化石隕石中に見出される、貴重なレリクト鉱物の 1 つでもある。
地球外クロマイト粒子を含む石灰岩
著者たちは、模式地の Thorsberg 採石場のほか、Rävanäs、Hällekis、Gulhögen、Degerhamn の、
合計 5 つの地点（図 1 参照）の石灰岩から、散乱した化石隕石由来と考えられる地球外クロマイト粒子を検出する努力をつづけた。これらの地点の石灰岩は、オルソセラス（直角貝：古生代初期の示準化石）を含む石灰岩（Orthoceratite Limestone）で、オルドビス紀当時バルト−スカンジナビア地域に広がっていた縁海に、1〜数㎜/数千年の平均堆積率で形成されたものである。この石灰岩は、何枚ものハードグラウンド（石灰岩の堆積が断続的におこったため、堆積休止期に、すでに形成された石灰岩の固結化が進行した層準）の重なりで特徴づけられ、各ハードグラウンドの間には 100〜1000 年の堆積休止期（海退期）があったことを示している。
著者たちは、化石隕石が発見されている Thorsberg 採石場の層序を基準にして、各地点のクロマイト
探索をおこなった。Thorsberg に現れている厚さ 3.2 ｍの地層は、図 2 のように 12 枚の単層に区分されており、全体として 100 万〜200 万年間に堆積したものと考えられる。最下層の Arkeologen 層は最第 15 巻第3号

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も隕石にとむ層で、2700m2 の海底面積に 26 個の隕石が発見されている。その上方に重なる Botten 層と Sextummen 層からは、6000m2 の面積にそれぞれ 4 個と 6 個の隕石が見出されている。これら３つの層における単位面積（1000m 2）あたりの総隕石質量は、それぞれ 0.81kg、0.69kg、0.17kg である。
Thorsberg 採石場ではまた、クロマイト粒子をさがし出すために、Arkeologen、Galvsten、Botten、
Sextummen の各層準の石灰岩層サンプル（採石場内で化石隕石が発見されていない場所のもの）が採集された。他の 4 地点のうち Hällekis には、Arkeologen 相当層とその下の層準の石灰岩層が現れているので、両者のサンプルを採集した。また Gullhögen と Degerhamn での採集層は、ほぼ Arkeologen層に対比されるもので、Rävanäs では Arkeologen 相当層とその直下の層準の岩石を採集した。
抽出した石灰岩中のクロマイト粒子
各地点から採集された石灰岩サンプルは、径 0.5cm の破片にくだかれ、室温で HCl（6M）と HF（18M）に溶かされた。そして後に残った酸に溶けない小片（径 63〜355μｍ）からクロマイト粒子を選び出し、化学組成が分析された。その組成は、以前に化石隕石から見つかったクロマイトの組成とよく似ており、地球外起源のものと判断された。
Thorsberg 採石場では、Arkeologen 層に最も多くの地球外クロマイト（EC）粒子があり、岩石サン
プル 10 ㎏ につき 33 個の EC が含まれる。この層より上方の隕石を含む層準では EC 粒子は岩石 10 ㎏につき 10〜19 個である。他の地点でも、Arkeologen に相当する層準の岩石からはかなりの数の EC 粒子が見つかるが、Hällekis と Rävanäs の Arkeologen 層よりも下位の層準の岩石からは、EC 粒子はまったく発見できなかった。
南方の 4 つの地点での EC 粒子の平均組成は、Thorsberg の化石隕石 26 個から得られたクロマイト
粒子 333 個の平均組成ときわめてよく似ており、化石隕石と同じ起源天体に由来することは確実である。
ただし、北方の Rävanäs の EC はやや様子が異なり、他の地点のものにくらべて Cr2O3 が数％少なく、FeO が数％多い。Rävanäs の EC 含有層は、シルヤン衝突クレーター（直径 55km）のへりにあるので、
約 3.68 億年前のクレーター形成によって、クロマイトの組成がなんらかの影響をうけたのかもしれない。
得られたクロマイトのデータからみると、Thorsberg で見つかる多くの化石隕石から推測される隕石
フラックスの増大は、Arkeologen 層の堆積時、あるいはその直前に始まったのであろう。Arkeologen層における多数の EC 粒子の急激な出現は、そのことの何よりの証拠で、堆積作用の変化だけで説明できるものではない。
Thorsberg の Arkeologen 層の 2700m2 域に見出された 26 個の化石隕石の総質量は、2.2 ㎏だったと見積もられている。また Arkeologen 層の石灰岩は、1 ㎏につき平均 2.5 個の EC 粒子を含んでいる。
EC 粒子の平均的な大きさを直径 100μｍの立方体だとすると、クロマイトの密度が 4.6 ｇ/cm3、普通コンドライト中のクロマイト含有量が平均 0.27 重量％であることからみて、2700m2 の範囲に散乱した EC 粒子の総質量は、15 ㎏ ほどあったにちがいないと思われる。これらの EC 粒子は、直径 1 〜
20cm の大きな化石隕石からというよりもむしろ、海底に散乱して分解した径 0.1〜1cm の、ずっと小さな隕石片に由来しているとみたほうがよいだろう。
4.8 億年前におこった小惑星の分裂
著者たちは化石隕石の発見と研究から、隕石物質の地球流入フラックスが、4.8 億年前には 1 桁か 2
桁大きかったと考えてきた。すなわち、これまでに回収された化石隕石のオリジナルな総質量にもとづ
くと、質量 10 ｇ〜1 ㎏の隕石のフラックスは、現在にくらべて少なくとも 121 52 倍あったと見積もったのである。今回の研究で得られた EC 粒子の新しいデータは、この見積もり値の上限にほぼ合致する

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ものである。
オルドビス紀の海底でおこった化石隕石と EC 粒子の集積は、約 4.8 億年前に小惑星帯でおこったＬ型コンドライト母天体の分裂の結果によるのだろうと考えられる。地球への隕石（小惑星片）のフラッ
クスは、この分裂事件のあとに増大したとみられる。化石隕石や EC 粒子が、図 2 に見られるようにい
くつもの層準から見出されることから、隕石物質の流入は、オルソセラタイト石灰岩の堆積した期間（少なくとも 100 万〜200 万年間）に、連続的におこったのであろう。１つの大きな小惑星が大気中で分裂したのではなく、また、ある種の隕石集積作用がはたらいたというものでもない。
4.8 億年前に小惑星帯で、Ｌ型コンドライト母天体の分裂がおこったことは確かだとしても、地球に到達しえた隕石物質は、その母天体の総質量のごくわずかな部分でしかない。分裂片の多くはまだ小惑
星帯にとどまっている可能性もあり、フローラ族にぞくする小惑星群が、分裂した L 型コンドライト母天体の名残りであるのかもしれない。

（小森長生)┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄

アイスボール・マーズ？
Kerr, R.A., 2003, Iceball Mars? Science, 300 (11, April) , 234-236.
今年 3 月 15〜16 日、アメリカ・テキサス州ヒューストンで、小シンポジウム「火星：アマゾン代後期の緯度に依存した氷にとむ被覆層の形成と進化」が開催され、火星の気候変動にかんする興味深い問
題が討論された。この会議で報告された新しい気候モデルによると、火星は過去数 100 万年間に、かなりの低緯度まで氷の層におおわれていたことが、たびたびあったらしい。
まず、ロスアラモス国立研究所オデッセイチームメンバーの W. Feldman と R. Tokar によると、火星の氷は両半球の極から緯度 60゜までの間で、乾燥した土壌の数 cm 下以深に埋もれており、その量は南半球では土壌体積の 40〜73％ に達することが、マーズオデッセイの探査で明らかになったという。
そしてこのデータは、マーズグローバルサーベイヤー（MGS）の観測とよく合うことが、ブラウン大学の研究者たちによって示された。
緯度約 60゜から極にかけての地帯は、低解像度画像ではなめらかに見えるが、最高の解像度（2 ｍ大まで識別できる）で見ると、いろいろな texture が現れる。最も特徴的なのは、メートルサイズのこぶのようなパターンである。これは、地球上の永久凍土の表層部が温暖化によってとけてできる微地形によく似ていて、火星の地下浅所にある氷が部分的に失われたためにできたものであろう、と J. Mustardはいう。
さらに Mustard らは、南半球の緯度 30゜〜60゜の間に、表面の mantling（表土層）が破壊されたよ
うにみえる地形を見つけた。それは、高緯度にみられるきちんとした mantling が、低緯度になるにつれて破壊が進行したかのような様相をしている。この切り刻まれた mantling は緯度 40゜あたりに最も多く、氷が蒸発したあとに残された、皮殻状の層の断片と考えられる。このことは、かつては緯度 30゜付近まで広がっていた地下の氷が、火星の温暖化で緯度 60゜あたりまで後退したことをしめしているのではないか、というのである。
火星の中緯度には、地球上の岩石氷河（岩石片でおおわれた舌状氷河）に似た、ゆっくり流れ下るような地形（粘性流動地形）も見られる。このようなものは、破壊された mantling と密接に関連しているようで、30゜〜60゜の中緯度に分布していることが注目される。
以上に見たように、火星の低〜中緯度にまで氷が分布していたことが確かだとすると、そのような分布をもたらした原因は何だったのかが問題となる。Mustard によれば、それは火星の運動のふらつきにあるという。天体力学者たちによると、火星は地球の月のような大きな衛星をもたないので、木星の強第 15 巻第3号

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い重力に抗して運動を安定にさせることができず、たえずふらついている。計算によれば、現在 25.2゜
傾いている火星の自転軸は、過去数 10 万年間に数゜ゆらいできた。ところがさらに古く数 10 万年以上前の時代には、自転軸の傾きは 15゜から 35゜まで変化したのである。
この自転軸のゆらぎによって、火星の季節による温度分布は大きく変化する。自転軸が 35゜も傾いていたとき、火星の極の夏はかなり暖かくなり、極冠の水の氷は大気中にどんどん蒸発（昇華）した。
大気中に増えた水蒸気は赤道方向へ運ばれ、寒冷になった低緯度で雪や霜を降らせた。この季節の大きな変化によって、激しいダストストームもひんぱんにおこっただろう。やがて自転軸の傾きが小さくなると、水は極へもどり始めた。このとき氷の蒸発によって、mantling の破壊もおこったのであろう。カ
リフォルニア工科大学の M. Richardson たちの、火星自転軸の傾きと気候とのかかわりのモデルによると、傾きが極大に達したとき、極から低緯度に移動した水蒸気は、1 万年間で数 10 ｍの氷を中緯度に積もらせた。傾きが小さくなると中緯度の氷はしだいに失われるが、混入していたダストは取り残されて、それが残存氷を隔離保存する役目をはたしたかもしれない。
ところで Richardson たちはさらに、火星全体が赤道まで氷におおわれていたこともあったという、
ドラマチックな可能性をも考えている。彼らのモデルで自転軸の傾きが 45゜〜60゜にもなると、氷床は赤道にまで発達した。赤道地帯の各所には、リズミカルに成層した堆積物が存在するが、その成因は氷床の成長と後退に関係しているかもしれない。また、赤道にまたがるタルシス高地の巨大火山には、山腹の北西斜面に扇状堆積物がみられ、これが地球南極のドライバレーの氷河堆積物に似ていることが、ブラウン大学の J. Head たちによって指摘された。
火星にどれほどの氷があり、それがどんな地質学的役割をはたしてきたかについては、未解明の問題がたくさんあり、今後の火星探査に期待がかけられている。

（小森長生）------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

論文抄録
マーズオデッセイが見た火星表面の形態と組成
Christensen, P.R., 他21名, 2003, Morphology and composition of the surface of Mars: Mars
Odyssey THEMIS results. Science, 300 (27 June), 2056-2061.
マーズオデッセイ搭載の熱放射画像撮影システム（THEMIS）による、赤外域から可視波長域での火星表面観測結果の報告。THEMIS の赤外カメラは、厚さ数ｍから数 10 ｍ規模の岩石層の物理的、化学的性質を調査し、表層物質が、熱的性質の異なるいくつかのユニットに分けられることを明らかにした。
km スケールの基盤岩の露出が見られる一方、数 1000km2 にわたって降下ダストでおおわれた地帯もある。化学組成的には 100 ｍスケールで変異が見られ、ガンジス谷（Ganges Chasma) の壁には、オリビン（かんらん石）にとむ厚さ 50〜100 ｍの玄武岩層が露出している。クレーターの周りにはその年齢に応じて、熱的性質の異なる放出物層が見られる。火星の内部熱源を示すような地熱活動や熱水活動の微候は確認できなかった。

（Ｋ）

恒星食の観測から明らかになった冥王星大気の膨張
Elliot, J.L., 他28名, 2003, The recent expansion of Pluto's atomosphere. Nature, 424, (10 July),
165-168.
Sicardy, B., 他40名, 2003, Large changes in Pluto's atmosphere as revealed by recent stellar
occultations. Nature, 424 (10 July), 168-170.
冥王星が主に窒素からなる希薄な大気をもっていることは、1985 年と 1988 年の恒星食の観測以来明らかになっているが、なにぶんにも遠方の惑星で探査機も到着していないので、詳細は未解明である。

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惑星地質ニュース

2003 年 9 月

最近、冥王星による 2 つの恒星食が観測された。2002 年 7 月 20 日の恒星 P126A、2002 年 8 月 21 日の恒星 P131.1 のえんぺいである。前者の論文はこの恒星食を可視と赤外波長で観測した報告で、1988
年以来冥王星大気が膨張している事実を明らかにした。後者の論文では、1988 年以降 2002 年までのえんぺい観測のデータを検討し、この 14 年間で冥王星の大気圧が 2 倍に増大したようにみえること、それは冥王星表面の季節変化によるのではないかとの見解をのべている。

（Ｋ）

火星の北半球における CO 2 氷の厚さと地下の H 2 O 氷の量
Mitrofanov, I. G., 他 11 名 , 2003, CO2 snow depth and subsurface water-ice abundance in thenorthern hemisphere of Mars. Science, 300 (27 June), 2081-2084.
マーズオデッセイ搭載の高エネルギー中性子探知器（HEND）による、火星表面における中性子フラッ
クスの季節変化の観測と、マーズグローバルサーベイヤー（MGS) 搭載のマーズオービターレーザー高度計（MOLA）による CO2 氷の厚さの季節変化の測定から、北半球の冬に CO2 氷が緯度によってどう変化しているかが明らかになった。それとともに、北半球で pp は乾燥した表土の下の浅いところに、
H2O 氷にとむ層が分布することもわかった。この層は 50〜75 重量％の H2O を含む。火星北半球の局地の H2O 氷は、南極地域よりもその量が多い。

（Ｋ)------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------INFORMATION● マーズエクスプレスの近況
6 月 2 日に打ち上げられた ESA の火星探査機マーズエクスプレスは、太陽電池パネルが通常の 70％の能力しか発揮していないことがわかり、回復の努力がつづけられている。重大な故障ではない模様。
7 月 3 日には 800 万 km の距離から、高解像度カメラ（火星表面の物体を 2 ｍ大まで識別できる）で地球と月を撮影。火星表面の鉱物組成を調べるオメガスペクトロメーターの機能もテストされ、正常に作動することがわかった。他の機器も順次チェックされる。火星到着は今年 12 月の予定。

●火星のフェニックスランダー計画決まる
ＮＡＳＡは、2007 年のマーズスカウトミッションに、火星北極への着陸をめざす「フェニックスラ
ンダー」計画（3.25 億ドル）を採択した。2007 年中頃打ち上げ、2008 年 5 月に火星着陸の予定。これは、マーズポーラーランダーの失敗（1999 年に火星の南極に着陸後通信途絶）によってとり止めになった、2001 マーズサーベイヤー計画のランダーを改良して使用するものである。アリゾナ大学、JPL、
ロッキードマーチン社の協同で製作され、カナダ宇宙局も気象観測装置の製作に加わる。フェニックス
は、マーズオデッセイの氷探査のデータをもとに、表面下に 80 体積％の氷が存在すると予想される場
所を選んで着陸する。うまくいけば、地下の氷を含む物質のくわしい化学組成や、生命存在の証拠が見い出せるかもしれないと期待される。

●木星に 61 番目の衛星発見
前号の本欄での報告以降、さらに木星の 61 番目の衛星発見が報じられた。今年 2 月から 4 月末にかけて、マウナケアの 3.6 ｍカナダ−フランス−ハワイ望遠鏡での観測によるもので、発見者は B.
Gladman らのチーム。S/2003J21 の仮符号がつけられた。これも最外縁を回る逆行衛星の仲間である。

編集後記： 今夏は不順な天候つづきでしたが、晴れ間をぬっての火星観測に胸をおどらせました。６
万年ぶりなどという誇大広告めいた宣伝はともかくとして、さすがに大接近中の大接近、見応え十分でした。でも、どう目をこらしても運河は見えませんでしたね。昔の人は何を見ていたのでしょう。（Ｋ）