火星を探検しよう：知っておきたい火星のすべて
赤い惑星「火星」は古代から人類に知られており、これまでに数多くの宇宙探査ミッションのターゲットとなってきました。さらに、近い将来、宇宙飛行士が着陸する最初の惑星になることが期待されています。本記事では、火星についての重要な情報や、よくある質問にお答えします。また、火星に関連する今後の天文イベントもご紹介します。Sky Tonightアプリを使えば、火星を簡単に空で見つけることができます。それでは始めましょう！
内容
特徴
- 惑星の分類：地球型惑星
- 半径：3,396 km
- 質量：6.417 × 10^23 kg
- 遠日点：2億4920万km
- 近日点：2億660万km
- 地球からの平均距離：2億2500万km
- 表面温度：−143°Cから35°Cまで
- 太陽日：24時39分35秒
- 恒星日：24時37分22秒
- 1年：686.98日
- 年齢：45億3000万年
- 名前にちなんで：ローマ神話の軍神
火星についての5つの面白い事実
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人類は火星への移住を検討しています。スペースXの創設者イーロン・マスク氏は、火星に自給自足可能な都市を建設するというビジョンを長年掲げています。NASAも火星への有人ミッションを計画中で、2030年代初頭までに月面に人類を定住させ、2040年代には火星への有人着陸を目指しています。
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火星には、太陽系全体で最大の火山であるオリンポス山があります。高さは21kmで、エベレストの約2.5倍の高さです。
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火星の一番大きい衛星であるフォボスは、年に約2cmの割合で徐々に惑星に近づきます。5,000万年以内に、フォボスは火星に衝突するか、崩壊して赤い惑星の周りに輪を形成します。
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数十億年前、火星は地球と非常によく似ていました。惑星の表面の大部分は液体の水で覆われており、海には原始的な生命体がいた可能性があります。しかし、赤い惑星はその大気を失い、干上がりました。
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19世紀後半から20世紀初頭にかけて、多くの天文学者が火星表面に運河のネットワークを観測しました。一部の人々は、それらが異星人の文明によって建設された灌漑用水路であると信じていました。しかし、それは目の錯覚であることが判明しました。
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火星の大きさ
火星は、水星に次いで、太陽系で2番目に小さい惑星です。この惑星を測定して、地球と比較してみましょう。
火星のサイズ
火星の直径は6,792kmです。赤道の周りの惑星の円周は21,326kmです。したがって、時速約100kmの速度で移動していると、惑星の赤道の旅行のに約9日かかります。
火星と地球の大きさの違い
いいえ、より大きくないです。火星の直径は、地球の直径の約半分で、つまり12,742kmです。また、火星は直径3,474kmの月の約2倍の大きさです。
火星の軌道と自転
太陽系のすべての惑星には、独自の軌道周期（年の長さを決定する）と自転周期（昼と夜の長さを決定する）があります。火星が太陽の周りを回転し、その軸を中心に回転する速度を見てみましょう。
火星のー年の長さ
火星は地球よりも太陽から遠く離れているため、赤い惑星が太陽の周りを1周回するのによりも時間がかかります。火星での1年は約687地球日で、1.88地球年です。
火星のー年の長さ
火星はその軸を中心に地球とほぼ同じ速度で回転します。このため、これら2つの惑星の日の長さは同等です。火星の1日の長さ（火星日、Sol）は24時間39分続きます。地球の1日よりも39分長くなります。
火星の季節
季節は惑星の自転軸の傾きによって引き起こされます。火星の赤道傾斜角は地球の赤道傾斜角とよく似ています。赤い惑星は25.2°で傾斜していますが、地球の赤道傾斜角は約23.5°です。このため、火星には春、夏、秋、冬の4つの異なる季節があります。しかし、火星の各季節は地球の約2倍長く続きます。これは、火星が太陽の周りを1回移動するのに、地球で2年近くかかるためです。
火星までの距離
火星は太陽から4番目の惑星であり、地球の2つの最も近い隣人の1つです。もう1つは金星です。
火星から太陽までの距離
赤い惑星の軌道の離心率が高いため、火星の近日点（2億660万km）と遠日点（2億4,920万km）の距離がよく違っています。平均して、火星は太陽から2億2800万km離れた位置にあり、これは1.5天文単位に相当します。
火星から地球までの距離
火星と地球の間の距離は絶えず変化しています。火星と地球の間の最も遠い距離は4億100万kmに相当します。2つの惑星が互いに到達できる最も近い距離は5460万kmです。しかし、そのような近い接近は、記録された歴史では決して起こりませんでした火星と地球の間の最も近い接近は、2つの天体が互いに5570万km離れていた2003年に発生しました。
火星までの時間
火星への旅行の期間は、それがいつ行われるかによって異なります。火星に宇宙船を打ち上げるのに最適な時期は、赤い惑星が地球に最も近づく約3か月前です。そのような瞬間は、火星の衝の周りで、約2年ごとに起こります。NASAによると、火星への平均的な旅行は約9ヶ月かかります。
火星への2つの最速の旅行は、マリナー6号（５ヶ月）とマリナー7号（4ヶ月）によって行われました。ただし、これら2つの宇宙船は火星のフライバイを実行したため、オービター、着陸船、ローバーのように速度を落とす必要はありませんでした。ローバー「Perseverance」は約7ヶ月で惑星に到達しました。
火星探査
火星は地球の隣人として、数多くの宇宙ミッションの目的地となっています。1960年以来、約50のミッションが赤い惑星に送られましたが、成功したのは約半分だけです。最も重要なものを見てみましょう。
1971年に火星の軌道に入ったNASAのマリナー9号は、別の惑星を周回する最初の宇宙船になりました。マリナー9号は、火星の表面の85％をマッピングし、7,000を超える画像を地球に送り返しました。
火星表面に到達した最初の人工物は、マリナー9号と同じ年に打ち上げられたソビエト連邦のマルス2号でした。残念ながら、マルス2号が惑星に接近する速度は速すぎました。その結果、降下システムが誤動作し、宇宙船が赤い惑星の表面に衝突しました。
火星に着陸することに成功した最初の宇宙船は、NASAのバイキング1号でした。この宇宙船は1976年から1982年まで地球上で運用され、57,000枚以上の画像を送り返しました。
パスファインダーミッションの一環として1997年に火星に到着したNASAのソジャーナは、別の惑星で活動する最初のローバーになりました。ソジャーナは83火星日間で動作し、科学的な測定と写真の撮影を行いました。
NASAのローバースピリットとオポチュニティは2004年に赤い惑星に到達しました。ローバーは、惑星の気候の歴史を研究し、過去の水分活性の証拠を探す任務を負いました。当初、ミッションは90日間続く予定でした。ただし、両方のローバーは、計画されたミッションの寿命を何年も超えていました。スピリットは2010年まで運用され、オポチュニティは2018年にのみ機能を停止しました。
2012年、NASAのローバーキュリオシティが火星のゲールクレーターに到着しました。探査車は火星の気候と地質を調査し、惑星がかつて微生物の生命に有利な条件を持っていたことを発見しました。火星では3000火星日間以上に活発になっています。2021年でも、ローバーはまだ稼働しています。
2021年、中国は天問1号ミッションの一環として、最初の宇宙船を火星に着陸させることに成功しました。「祝融号」という名前のローバーは、火星で動作するためにNASAによって打ち上げられなかった最初の宇宙船になりました。
また、2021年には、NASAの「Perseverance」ローバーが赤い惑星に着陸しました。ローバーとは別に、「Ingenuity」と呼ばれるヘリコプターもミッションに参加しています。2021年4月19日、「Ingenuity」は別の惑星で史上初の動力付き制御飛行を行いました。
火星の物理的性質
他の3つの地球型惑星（水星、金星、地球）と同様に、火星は岩だらけの天体です。惑星の物理的特性を詳しく見てみましょう。
火星の形成
火星は他の太陽系の惑星と一緒に形成されました。約45億年前、星間ガスと塵の巨大な雲が自重で崩壊し、原始惑星系円盤に平らになりました。火星と他の岩石の惑星はこの円盤の内側に形成され、ガス巨人は若い太陽系の外側の領域に定住しました。
火星の構造
火星には、中心核、マントル、地殻があります。赤い惑星のコアは、鉄、ニッケル、硫黄でできています。岩だらけのマントルと、鉄、マグネシウム、アルミニウム、カルシウム、カリウムでできた地殻に囲まれています。
火星の大気
火星の大気は地球よりもはるかに薄いです。それは主に二酸化炭素（95％）で構成されていますが、地球の大気は窒素と酸素が豊富です。したがって、人間は火星で呼吸することができません。
しかし、2021年4月、NASAのローバー「Perseverance」（パーサヴィアランス）は火星の大気のごく一部を酸素に変換することに成功しました。将来的には、この技術は宇宙飛行士に通気性のある空気を提供できるようになるかもしれません。
火星の衛星
火星には2つの衛星（フォボスとデイモス）があります。どちらも1877年にアメリカの天文学者アサフホールによって発見されました。火星の衛星は太陽系で最も小さい月の1つです。参考までに、地球の月の直径はフォボス（火星の一番大きい衛星）の100倍以上です。地球の月のように、火星の自転もフォボスとデイモスの軌道運動と同期しています。このため、火星の衛星は常に同じ面を火星に向けています。
火星の姿
火星の表面
火星の表面は主に玄武岩で構成されています。火星の土壌における酸化鉄の蔓延は、惑星にその独特の赤い色を与えます。
赤い惑星には、地球に似た多くの表面の特徴があります。例えば、谷、砂漠、山、そして極地の氷冠です。火星が過去に水っぽい惑星であったことを示唆する以前の三角州さえあります。
地球から見た火星はどのように見えるのか？
- 肉眼で観察する場合、火星は小さく明るい赤みがかったオレンジ色の点のように見えます。表面の詳細を見るほど大きくは見えません。明るい星に似ていますが、その色と安定した光（惑星は星ほど瞬かないため）で際立っています。
- 双眼鏡を使う場合、火星は円盤状に見えますが、まだ小さく、詳細はあまり見えません。点状の光ではなく、円盤の形がはっきりとわかります。
- 望遠鏡を使う場合、火星は大きな円盤のように見えます。望遠鏡のサイズや倍率によって、惑星の詳細な姿を見ることができます。極冠、暗い模様、さらには大気活動などの表面の特徴が見えることもあります。
2025年の火星の観測時期と場所
この時期、火星は真夜中まで肉眼で一晩中観測可能です。その後、2月下旬まで視認性が続き、2025年2月24日に火星は逆行運動から順行運動に戻ります。
4月には火星は再びかに座に戻り、5月までそこに留まります。5月末にはしし座に移動し、7月末までにおとめ座に入ります。10月中旬にはてんびん座に移動します。
衝の後、火星は約9か月間（または観測地の緯度によってさらに長い期間）観測可能です。2025年10月頃には太陽の光に隠れるため観測が難しくなります。2026年1月9日には火星が太陽合を迎え、太陽からわずか0°56'の距離に位置します。この期間中、火星は数週間観測できなくなります。太陽合は約25か月ごとに発生する現象です。
今後のイベント
2月24日: 火星の逆行が終了
12月6日から逆行していた火星は、2月24日に通常の順行運動に戻ります。次の火星の逆行期間は2年後、2027年1月10日から4月1日までです。現在逆行している惑星はどれかを知りたい方は、専用の記事をご覧ください。
2025年2月28日の惑星直列：7つの惑星が揃う夜
日没直後の夕方、7つの惑星（土星、水星、海王星、金星、天王星、木星、火星）が空に整列します。そのうちの4つ（水星、金星、木星、火星）は、肉眼で簡単に観察できます。天王星と海王星を見るには双眼鏡または小型望遠鏡が必要です。土星は観測が最も難しい目標で、正確な場所と時間を把握することが重要です。土星は太陽の近くに位置するため、観測条件が限られます。
3月9日：月と火星が接近
- 合の時間：00:27 GMT
- 合の距離：1°48'
- 接近の時間：00:52 GMT
- 接近の距離：1°39'
3月9日、74%照らされた月が火星（-0.1等級）に接近します。ふたご座で肉眼または双眼鏡を使って観測してください。
3月31日：火星がポルックスに接近
- 最接近時刻：日本時間3月31日 06:33 (GMT：3月30日21:33)
- 最接近距離：4°00'
3月31日、火星（0.4等級）が空の中でポルックス（1.2等級）に接近します。ふたご座で双眼鏡や肉眼で観測できます。空が十分に暗くなった夕方に見ることができます。
4月3日：火星とポルックスの合
- 合の時刻：日本時間4月3日 12:10 (GMT：4月3日03:10)
- 合の距離：4°09'
4月3日、日本時間12:10（GMT：03:10）に、ポルックス（1.2等級）と火星（0.4等級）が同じ赤経を共有します。黄橙色の恒星と赤い惑星の間の距離は4°09'で、双眼鏡の視野に収まります。肉眼でも見えます！夕方にふたご座を探してみてください。
6月17日：火星とレグルスが接近
6月17日、日本時間11:05に火星（-1.5等星）がレグルス（1.4等星）に接近し、視見距離は0°42′になります。火星とレグルスは昼間に昇り、夕方遅くには地平線近くに見えます。肉眼では、2つの星が近くで輝いているように見えるでしょう。
よくある質問
火星に水はありますか？
はい、火星には水があります。さまざまなミッションや研究により、極地の氷床に水の氷が存在することが確認されています。また、最近の発見では、火星の地下に液体の水が存在する可能性も示唆されています。さらに、古代の川床や湖床、そして水の存在下でのみ形成される鉱物が発見され、過去に液体の水があった証拠とされています。
地球外生命体の探索において、科学者たちは火星を含む、水が何らかの形で存在する世界に特別な関心を寄せています。なぜ水が重要視されるのか、生命の起源には他の条件が必要なのか、そして人類は地球外生命体の発見にどこまで近づいているのか、これらについては宇宙での生命に関するインフォグラフィックで詳しく解説しています。
火星の重力は何ですか？
火星の重力は地球より62％低いです。これは、地球で80kgの体重がある人は、火星では30kgしか体重がないことを意味します。人間が火星の上を歩くのははるかに簡単ですが、そのような低重力は、筋肉の劣化や骨粗鬆症を引き起こすなど、仮想の火星の入植者に他のそれほど不快な影響を与える可能性があります。
火星はどんな色をしているんですか？
火星の表面の主な色は赤です。これは、惑星の土壌における酸化鉄（より一般的には錆として知られている）の蔓延によって説明されます。火星の他の色には、金色、茶色、黄褐色があります。
火星の気温はどうですか？
全体として、火星は非常に寒い場所です。赤い惑星の平均気温は-62°Cです。しかし、NASAのジェット推進研究所の研究科学者であるMichael Mischnaによると、火星の気温は地球と同じようには感じられませんでした。火星には水蒸気と空気分子がほとんどないので、-70°Cは-34°Cのように感じます。火星の温度条件をよりよく理解するには、NASAが作成したこのインフォグラフィックを確認できます。
火星にあるローバーは何台？
2025年1月現在、火星で稼働しているローバーは2台あります。それは、NASAが所有するキュリオシティとパーサヴィアランスです。
火星：まとめ
火星は太陽から4番目に位置し、太陽系で7番目に大きい惑星です。過去に液体の水が流れていた証拠があることから、多くの謎が解明されるのを待っています。夜空を見上げるとき、この惑星は単なる遠い点ではなく、歴史と可能性に満ちた世界であることを忘れないでください。
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