地球以外の火山について

地球以外の火山について調べてみました。

地球以外で、火山の噴火が確認されている天体はいくつかあります。
①木星の衛星イオ
イオ (Jupiter I Io) は、木星の第1衛星です。
2007年までに発見された衛星の中で内側から5番目の軌道を回っています。
地球以外で最初に活火山が観測された天体で、火山活動は、溶岩、火山噴出物、硫黄や二酸化硫黄のプルームを数百kmも噴き上げるものだそうです。
1979年にボイジャー1号の撮影した画像によって初めて確認され、付近を通った宇宙探査機(ボイジャー、ガリレオ、カッシーニ、ニュー・ホライズンズ)による観測と地球からの天文学者による観測により、150個以上の活火山が確認されています。
これらの観測から、最大400個ほどの火山が存在していると推測されています。
イオの火山活動は、数百の火山中心と広大な溶岩地形を形成し、イオを太陽系で最も火山活動の盛んな天体としています。
3つの異なった噴火の形態が確認されており、噴火の期間、強さ、溶岩の流出の速さ等が異なっています。
ハワイのキラウエアに似た楯状火山のような、主に玄武岩から構成される溶岩はイオの表面を数千kmも流れています。
イオの溶岩はほぼ玄武岩から出来ているそうですが、硫黄や二酸化硫黄でできた溶岩も見られるそうです。
さらに、1600Kもの噴火温度が観測されており、これはケイ素の有色鉱物でできた溶岩の噴火だと考えられています。
②土星の衛星エンケラドゥス
エンケラドゥス (Saturn II Enceladus) は、土星の第2衛星です。
直径498km、土星からの距離は約24万km、土星の周りを33時間ほどで公転しています。
熱源を持ち、土星の衛星としては6番目に大きい衛星です。
反射率が極めて高く、太陽系の中で最も白い星とされています。
表面は比較的新しい氷で覆われています。
2005年3月ごろ、エンケラドゥスに接近したNASA/ESAの無人土星探査機カッシーニが、エンケラドゥスに極めて微量の大気を発見しました。
大気の成分は水蒸気と見られています。
火山か間欠泉などの大気の安定した供給源があるものとみられています。
しかしエンケラドゥスは重力が小さく、大気はすぐに宇宙に逃げてしまいます。
カッシーニ探査機の観測により、エンケラドゥスの南極付近の表面で活発な地質活動をしている証拠と思われるひび割れが見つかり、"Tiger Stripes"と名づけられています。
エンケラドゥスの表面は、このひび割れから噴出する新しい氷によって絶えず塗り替えられていくと考えられています。
さらにひび割れから噴出しているものが氷の粒子および水蒸気であり、地下に存在する液体の水が貯水池のような役割を果たしている可能性があることを、NASAの研究者が発表しました。
この地質活動を起こす熱源は不明だそうですが、内部の放射性物質の崩壊や、潮汐力によるエネルギーなどが考えられています。
③海王星の衛星トリトン
トリトン(Triton, Neptune I)は、海王星の第1衛星かつ海王星最大の衛星です。
太陽系全体でも7番目の大きさであり、海王星の発見からわずか17日後にウィリアム・ラッセルによって発見されました。
トリトンは-235度の極寒の世界で、冥王星より約10度低く、セドナ等を除く太陽系の主要な天体ではもっとも温度が低い衛星ですが、これは反射能の高さによるものと考えられています。
大気は微量のメタンを含んだ窒素であるが、気圧は僅か0.01ヘクトパスカルです。
表面の大半は窒素とメタンの氷に覆われ、特に南極冠付近はピンク色の霜で覆われています。
また、クレーターはほとんどなく、山脈と峡谷が複雑な模様を描いているため表面は比較的若く地球のように更新され続けていると考えられています。
星の構成物質は水が1/4で残りが窒素化合物、メタン、そして岩石からなるコアでできています。
海王星との潮汐力の作用によるものか火山が存在しており、液体窒素と液体メタンの溶岩を噴出しています。
火山と言っても、噴出している物体が0度を遥かに下回るものの為、氷火山と呼ばれています。
実際にボイジャー2号によって上空8km、風下140kmの噴煙が撮影されています。
噴火のエネルギー源は潮汐力以外に、季節による太陽エネルギーの変化が原動力との説があります。
氷火山で最大のものは、噴出物の巨大な黒い模様から「ナマズ火山(フランス語版)」と名づけられています。
④金星
金星(きんせい、ラテン語: Venus 、英語: Venus )は、太陽系で太陽に近い方から2番目の惑星です。
また、地球に最も近い公転軌道を持つ惑星です。
金星の地形には大陸、地域、平原、裂溝帯、峡谷、モザイク状の地形、断崖、丘、線状地形、火山、溶岩流、火口、山などがあります。
金星は、分厚い雲と460℃もの表面温度がこれまで研究を大きく阻んできました。
こんな中、欧州宇宙機関(ESA)の金星探査機「ビーナス・エクスプレス」のデータから、金星が今も活発な地質活動を続けている新たな証拠が得られたそうです。
複数の火山が噴火し、温度が815℃を超えているところもあるそうです。
専門家の間では、金星で過去に火山活動があったことはすでに知られていたそうですが、現在の活動の程度ははっきりしていませんでした。
1990年代初めには、探査機「マゼラン」が雲を透過するレーダーを使って観測を行い、地球の火山にそっくりな山々が金星の表面に点在していることが判明しました。
このときの観測で、金星の表面に約1000個の衝突クレーターが存在することも分かったそうです。
予測よりかなり少ない数であり、地表の大部分が5~10億年前に溶岩で覆われたため、それ以前のクレーターが消えたと考えなければ説明がつかなかったそうです。
金星の火山の噴火がすでに終わったのかどうか誰にも分からなかったものの、火山活動の証拠かと思われるデータはいくつかあったそうです。
例えば2010年、ビーナス・エクスプレスが地表の3カ所で検出した高熱は、250万年前という比較的新しい時期に溶岩が流れ出たことを示唆していました。
それまでは、5億年前考えられていたそうです。
2012年には、やはりビーナス・エクスプレスが金星大気中の二酸化硫黄の急激な濃度上昇を観測し、その後、濃度は次第に低下したそうです。
⑤火星
火星(かせい、ラテン語: Mars マールス、英語: マーズ、ギリシア語: Άρης アレース)は、太陽系の太陽に近い方から4番目の惑星です。
地球型惑星に分類され、地球の外側の軌道を公転しています。
オリンポス山(オリンポスさん、Olympus Mons)は、火星最大の楯状火山で、太陽系でも最大と言われています。
地球で一番高い山として知られているエベレスト山の高さは8848mですが、オリンポス火山の高さはなんと25000mもあります。
その、裾野の直径は550km以上もあるため、傾斜がほとんどありません。
登りやすいと言えばそうなのかもしれない。
また、山頂のカルデラは長径80km、短径60km、深さ3.2kmもあり富士山がほぼ収まってしまう大きさです。
これほど巨大化したのは火星ではプレート移動が起こらないため、ホットスポット上に火口が留まり続けたためではないかと考えられています。
惑星探査機が訪れる前の、専ら地上からの望遠鏡による観測に頼っていた時代には、周囲より白く見えることがあることからオリンピア雪原(Nix Olympica)と呼ばれていました。
オリンポス山の名前はこれを部分的に引き継いだものです。
長らく死火山だと思われていたのですが、2004年12月23日、ドイツベルリンのチームが240万年程前に噴火した形跡を発見し、将来の噴火の可能性もあると発表、活火山である可能性が指摘されました。
火星の火山は数十億年という長い寿命の中で数十万年から数百万年にわたり活動を休止することもあると言われています。
⑥土星の衛星タイタン
タイタン (Saturn VI Titan) は、土星の第6衛星です。
1655年3月25日にクリスティアーン・ホイヘンスによって発見されました。
NASAは、土星探査機カッシーニが土星の衛星タイタンのソトラ・ファキュラ(Sotra Facula)と呼ばれる一帯でとらえた、氷の火山とみられる地形の画像を公開ましした。
この画像を見ると、緑に着色された高い山の部分は高さ1,000m以上で、そのそばには深いクレーターや青色に広がる砂丘が写っています。
氷の噴出は、同じく土星の衛星エンケラドゥスに見られる「タイガーストライプ」と呼ばれるひび割れからの噴出などがあります。
タイタンでこれまで見つかった流状地形は、堆積物など火山以外のプロセスによるものと思われていましたが、今回発見されたソトラ・ファキュラの地形は、高い山とクレーター、そして流状地形が見られる点が地球の火山によく似ており、氷火山である可能性が高いそうです。
⑦月
月(つき、独: Mond、仏: Lune、英: Moon、羅: Luna ルーナ)は、地球の唯一の衛星(惑星の周りを回る天体)です。
太陽系の衛星中で5番目に大きいそうです。
月には、気候による侵食を起こす大気がなく、またプレートテクトニクスも持っていません。
重力は小さく、大きさも小さいため、冷えるのが早いのが特徴です。
月面の複雑な地形は、主に衝突盆地と火山活動によるものだそうです。
最近の分析で、月の水は表面に存在するだけではなく、内部には月の表面全体を1mも覆うほどの水を持つことが明らかとなったそうです。
月は分化が進んだ天体で、地殻、マントル、核を持っています。
月の表面には、大きく分けて黒っぽい海と呼ばれる低くて平らな地域と、高地と呼ばれる白っぽく、でこぼこした地域があるそうです。
このうち、海の方は非常に大きな衝突でできたクレーターの後を、火成活動によってできた溶岩が埋めたものですが、地球の富士山などのような火「山」の形はしていません。
月の溶岩は一般に地球に比べてさらさらしているため、溶岩が噴出しても山にはなりにくいと考えられています。
また、月の地形が全体に(地球に比べて)のっぺりとした形をしているのも、このような溶岩の性質が影響していると考えられます(この点については、月には水がないため、水による風化作用がないことも大きな違いとして挙げられます)。
しかし、火山らしい火山もないわけではありません。
例えば、「海のドーム」とよばれる、滑らかな表面をもつ緩やかな凸の地形があります。
マリウスの丘などが代表例です。
上から見た形は円形または楕円形で、直径3~17km、高さは数百m以下です。
斜面は膨らんでいて、斜度は約2~3度のものが多く、主に赤道付近に群をなして分布しています。
これらの大きさ、形は地球のアイスランド型盾状火山に似ており、玄武岩質の低粘性の溶岩流によってできたと推定されています。
また、「高地のドーム」とよばれる海や高地よりも白っぽい色のドームが、高地の縁にみられます。
これらは海のドームよりは急峻で、傾斜は15~30度あります。
他に、粉砕されたマグマが空中に放り出されて降り積もった「スコリア丘」(スコリアとは、玄武岩が多孔質になった「黒い軽石」のことです)もあります。
ただし、月の重力は地球の6分の1しか無く、また、大気の抵抗がないために、同じ初速度で放り出されたスコリアは地球上の6倍も遠くに飛ばされることになります。
このため、地球のスコリア丘よりも平らで、わかりにくい形になります。
月は、地質時代(最も新しいモスクワの海東領域で25億年前)には、活発な火山活動が見られたそうですが、現在では溶岩を噴出しているような活火山はありません。
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