火星

火星は4つの岩石惑星のうち最も外側を回る惑星であり、何世紀にもわたって夜空で最も注目されてきた天体である。直径は地球の半分しかなく、南極大陸よりも寒いが、それでも太陽系の中で地球に最もよく似た隣人であり続けている。季節があり、極冠があり、砂塵の嵐がさまよい、1日の長さは地球より30分ほど長く、そして何より、かつて川や湖がその表面を流れていたという紛れもない証拠が残されている。

こうした特徴の組み合わせこそが、火星がどの惑星よりも多くの無人探査機を引き寄せてきた理由であり、月より先へ人類を送り込むほぼすべての本格的な計画の中心に据えられている理由でもある。

極端な地形の世界

火星は、地球の陸地面積を上回らない表面積の中に、太陽系で最も劇的な地形を詰め込んでいる。オリンポス山は、アメリカのアリゾナ州ほどの大きさを持つ盾状火山で、高さは約22km——エベレスト山の約2.5倍——にも達し、裾野があまりに広いため、頂上に立つとその斜面が地平線の彼方へと消えていくのが見えるほどである。

火山地帯タルシスから東へ切れ込むように延びるのがマリネリス峡谷で、全長4,000km以上、深さは最大7kmに及ぶ——アメリカ大陸を横断できるほどの長さで、グランドキャニオンを何度も飲み込めるほどの深さである。はるか南方にあるヘラス衝突盆地は、平均地表面より約7km低く沈み込んでおり、その底では大気がある程度濃く、液体の水が一時的にでも安定して存在しうるほどである。

薄く冷たい砂塵の大気

火星の大気は約95%が二酸化炭素で、密度は海面での地球の1%にも満たない——地表にむき出しの水は凍っていても蒸発してしまうほど薄いが、それでも本物の気象現象を引き起こすには十分な濃さである。地表の平均気温は氷点下60℃前後だが、赤道付近の真昼には穏やかな20℃まで上がる一方、冬の極地では氷点下120℃を下回り、大気の一部そのものが凍って固体の二酸化炭素、いわゆる「ドライアイス」の極冠となり、季節に応じて大きくなったり小さくなったりする。

その同じ薄い大気が、この惑星特有の脅威である砂塵をも生み出している。砂塵旋風は高さ数キロメートルにも達し、火星の数年おきには惑星全体を数週間にわたって覆う地球規模の砂嵐が発生することもある——2018年、NASAの長寿探査車オポチュニティが太陽電池パネルへの日光を絶たれて活動を停止したのも、この現象によるものだった。

水の物語

現在の火星は乾ききっているが、かつてはそうではなかった。周回機やローバーは、干上がった川の谷、扇状のデルタ地形、太古の湖底、そして水の存在下でしか形成されない粘土鉱物や硫酸塩鉱物を各所で確認している。約35億年から40億年前、火星がのちに宇宙へと失うことになる、より厚く温暖な大気の下で、流れる川、静かにたたえられた湖、そしておそらくは浅い北方の海が存在していたと見られている。

水は消え去ったわけではなく、地下や極地へと後退しただけである。極冠だけでも、火星全体を浅い地球規模の海で覆えるほどの水の氷を蓄えており、レーダー観測は中緯度地帯に広がる埋没した巨大な氷床を捉えている。この手の届く氷——飲料水、呼吸可能な酸素、ロケット推進剤の潜在的な供給源——こそが、火星が人類の長期滞在先として有望視される中心的な理由である。NASAのパーサヴィアランス探査車は現在、太古の川のデルタ地形であるジェゼロ・クレーターで岩石コアを採取し、将来のミッションで地球へ持ち帰る計画である。

2つの小さな衛星

火星には、フォボスとダイモスという2つの小さくジャガイモ型をした衛星がある——おそらく捕獲された小惑星か、巨大衝突によって飛び散った破片だと考えられている。より大きく火星に近いフォボスは、非常に速く火星を周回しているため、火星の1日のうちに西から昇り東に沈むということを2回も繰り返す。フォボスはまた、ゆっくりと火星に向かって内側へ螺旋を描きながら近づいており、およそ5000万年後には火星に衝突するか、あるいは引き裂かれてかすかな環になると考えられている。

探査の歴史

地球以外のどの天体も、火星ほど徹底的に研究されたことはない。NASAのマリナー4号は1965年に初めての接近写真を送り返し、クレーターだらけの、一見死んだような表面を明らかにした。続く1976年にはバイキング1号・2号の着陸機が、初の本格的な地表運用と生命の直接探索を行った。1997年にはパスファインダーの小型ローバー、ソジャーナーによってローバー探査の時代が幕を開け、双子の探査車スピリットとオポチュニティ（2004年）、自動車サイズのキュリオシティ（2012年）、火震計を積んだ着陸機インサイト（2018年）、そして2021年にはパーサヴィアランスが、他の惑星で初めて飛行した航空機であるインジェニュイティを運んだ。

火星は今や国際的な探査の目的地にもなっている。欧州のマーズ・エクスプレスは2003年以来周回を続け、アラブ首長国連邦の探査機ホープは2021年に到着し、中国の天問1号は同じ年にローバー「祝融」を投下した。頭上では、少数の周回機からなる小さな艦隊が、この惑星の地図作りを続けながら、地上で働く探査機からのデータを地球へ中継している。

なぜ火星が目標なのか

人類がいつか地球以外の場所で暮らすとしたら、最も頻繁に候補として挙がるのが火星である。地球に近い1日の長さ、本物の季節周期、放射線や微小隕石からある程度守ってくれる大気、手の届く水の氷、そして燃料や酸素に変換できる豊富な二酸化炭素——これらが火星を、極めて困難で危険ではあるものの、独自に適した場所にしている。テンポシアの「火星ミッション」体験は、打ち上げから巡航、そして周回軌道への到達まで、そうした旅がどのようなものになりうるかを視覚化している。

今夜、火星を見る方法

火星は肉眼でも見つけやすい天体で、本物の恒星とは違ってまたたかない、安定した明らかに赤みを帯びた光の点として見える。最も明るく見えるのは衝の頃——地球が火星と太陽のちょうど間を通過する時期——で、これはおよそ26か月ごとに巡ってくる。この時期には、月と金星を除く夜空のあらゆる天体より火星が一時的に明るく輝くこともある。衝の前後に小型望遠鏡で観察すれば、サーモンピンク色の円盤、明るい極冠、そしてこの惑星最大の暗い模様を見分けることができる。