科学者たちは、凍った二酸化炭素の塊が爆発的な昇華によって火星の砂丘に不気味な溝を掘る仕組みを解明した。火星の条件を再現した実験室実験がこのプロセスを明らかにし、赤い惑星で観測された特徴と一致する。この発見は、水や生命を必要とせずに長年の地質学的謎を説明する。
長年、研究者たちは火星の砂丘に刻まれた曲がりくねった谷の起源に頭を悩ませてきた。これらの特徴は、過去の水の流れや生命の可能性を示唆していた。ウトレヒト大学のロネケ・ロエロフ博士が主導した実験では、ドライアイス——凍ったCO2——がこれらの形成物を独立して生み出すことが示された。彼女の研究結果はGeophysical Research Lettersに掲載され、火星の薄い大気と極端な温度に特有のプロセスであることを明らかにしている。
火星の冬期には気温が約マイナス120度まで低下し、南半球の砂丘地帯に最大70cmの厚さのCO2氷の層が覆う。春になると、日光が斜面を暖め、影のついた砂丘の頂上から長さ1メートルにもなる大きな氷塊が剥がれ落ちる。氷塊は坂を滑り落ちるが、本当の活動は下部で起こる：暖かい砂が氷の底面を直接気体に昇華させる。この気体は急速に膨張し、圧力を高めて砂をあらゆる方向に吹き飛ばし、爆発を模倣する。
「私たちのシミュレーションでは、この高い気体圧力が氷塊の周囲の砂をあらゆる方向に吹き飛ばす様子が見えました」とロエロフは説明した。氷塊は斜面に埋まり、砂の尾根に囲まれた空洞を形成し、その後滑り続け掘り進め、火星の谷とぴったり一致する深い溝を刻む。ロエロフと修士課程の学生シモーネ・ビッシャーズは、イングランドのミルトン・キーンズにあるオープン大学の火星シミュレーション室でテストを実施し、英国地形学協会の資金援助を受けた。砂丘の斜面を変えて、氷塊がモグラのように掘り進む様子を観察するまで実験を続けた。
「映画『デューン』の砂蠕虫を見ているようでした」とロエロフはこの不気味な動きについて語った。これは、彼女の以前のCO2が引き起こすクレーター壁の残骸流に関する研究を基盤とするが、砂丘の谷には独自のメカニズムが必要だった。このプロセスは斜面の基部の氷を完全に蒸発させ、砂に空洞を残す。
ロエロフは火星の魅力を強調する：太陽系の居住可能領域で最も近い岩石惑星として、生命の起源の手がかりと惑星地質学の新たな視点を提供する。「火星は私たちの最も近い隣人です。太陽系の『緑のゾーン』に近い唯一の岩石惑星です」と彼女は述べ、水の液体が生命の前提条件である役割を強調した。