[P-PS08] 月の科学と探査

[PPS08-P04] 将来の月極域における水探査に向けた地形・地質学解析

*宮井 孝太朗¹ (1.東京大学)

キーワード：月極域、月の水、将来月探査、クレータ緩和

月の極域に水が存在することは、ルナー・プロスペクターやLCROSSを始めとした近年の複数の探査によって強く示唆されている。月面の水は極域付近の永久影と呼ばれる日光の当たらない低温領域に存在していると考えられているが、その具体的な分布や量はいまだわかっていない。月面の水は主に小惑星・彗星の衝突や太陽風によって供給されると考えられており、その供給量などがわかれば太陽系内での水の移動・蓄積過程についての理解を得ることができる。さらに、将来の月面開発における燃料資源としての利用可能性を探る上でも月面の水の調査は非常に重要である。
これらについての知見を得るべく、月面において水量を調査する探査計画が複数計画されている。例えば、JAXAはインドと共同で月極域探査機LUPEXプロジェクトを推し進めており、月南極域において、ローバによるレゴリスの掘採とその場分析により、水の分布と量、及びその形態の調査を計画している。
そのような月極域の限られた調査結果をもとに極域全体での水の分布の推定を行えるようにするには、水量と地形的・地質的条件との関係を知る必要があり、そのためにはこれらの条件の異なる複数の場所を探査地点として選定しなければならない。
本研究では将来月極域探査の探査候補地の一つにおいて、その地形的・地質的環境を明らかにし、最適な探査地点を選択するための詳細な解析を行った。
まずChandrayaan-2による高解像度画像データを用いて、クレータ年代学の知見をもとに探査領域の年代推定を行った。その結果、約1億年前と約10億年前に大規模な堆積があったことがわかり、さらにその堆積量がそれぞれ約2mと40~50mであると推定した。
次に、月周回衛星LROによる標高データを用いて、選択した25個のクレータの深さ/直径比や周囲の地表の斜度を計算した。また、拡散方程式を用いて、地表の斜度も考慮したクレータ緩和のシミュレーションを行い、その結果を用いてそれぞれのクレータの相対的な形成年代の推定を行った。
そして、異なる地形的・地質的条件と考えられるクレータを3つ選択し、その周辺の具体的な地層構造の推定及び水が存在しうる場所についての検討を行った。これらのクレータの探査により幅広い年代の水が検出されることが期待できると考えている。