人々は火星の空気を吸うことができますか？

[Published: May 16, 2022 10.15pm AEST] – ジャック J.、7歳、バージニア州アレクサンドリア、the U.S.A.

[答えてくれる先生]

あなたが火星に着陸したばかりの宇宙飛行士だったとしましょう。あなたは生き残るために何が必要でしょうか？

手始めに、ここに短いリストがあります：水、食物、避難所–そして酸素。

酸素は私たちが地球上で呼吸している空気中にあります。植物やある種のバクテリアが私たちにそれを提供してくれます。

しかし、地球の大気中のガスは酸素だけではありません。それは最も豊富でもありません。実際、私たちの空気の21％だけが酸素で構成されています。残りのほとんどすべてが窒素です–約78％。

今、あなたは疑問に思うかもしれません：空気中にもっと窒素があるのなら、なぜ私たちは酸素を呼吸するのですか？

仕組みは次のとおりです。技術的には、息を吸うと、大気中にあるすべてのものを取り入れます。しかし、あなたの体は酸素だけを使います。あなたが息を吐くとき、あなたは残りを取り除きます。

火星の空気

火星の大気は薄く、その体積は地球の大気のわずか1％です。言い換えれば、火星の空気は地球より99％少ないということです。

これは、火星が地球の約半分の大きさであることが一因です。その重力は、大気ガスが宇宙に逃げるのを防ぐのに十分なほど強くありません。

そして、その薄い空気の中で最も豊富なガスは二酸化炭素です。地球上の人々にとって、それは高濃度の有毒ガスです。幸いなことに、それは私たちの大気の1％未満を占めています。しかし火星では、二酸化炭素は空気の96％です！

一方、火星にはほとんど酸素がありません。空気の1％の10分の1に過ぎず、人間が生き残るには十分ではありません。

宇宙服が酸素を供給せずに火星の表面で呼吸しようとすると（悪い考えですが）、すぐに死んでしまいます。あなたは窒息し、大気圧が低いため、あなたの血液はほぼ同時に沸騰します。

酸素のない生活

これまでのところ、研究者は火星での生命の証拠を発見していません。しかし、検索はまだ始まったばかりです。私たちのロボットプローブは表面をほとんど傷つけていません。

間違いなく、火星は極限環境です。そしてそれは空気だけではありません。火星の表面には液体の水はほとんどありません。気温は非常に低く、夜は華氏-100度（摂氏-73度）を超えます。

しかし、地球上の多くの生物は極限環境を生き延びています。生命は南極の氷、海底、地表から数マイル下で発見されています。それらの場所の多くは非常に高温または低温であり、水はほとんどなく、酸素はほとんどまたはまったくありません。

そして、火星に生命が存在しなくなったとしても、おそらく数十億年前、大気が厚く、酸素が多く、気温が高く、表面に大量の液体の水があったときに、火星は存在していました。

これは、NASAの火星パーサヴィアランスローバーミッションの目標の1つであり、古代火星の生命の兆候を探すことです。そのため、パーサヴィアランスローバーは火星の岩石内で、かつて生きていた生物の化石を探しています。おそらく、火星の微生物のような原始的な生命です。

DIYで作る酸素

パーサヴィアランスローバーに搭載されている7つの機器の中には、火星の大気から二酸化炭素を取り出して酸素に変える素晴らしい装置であるMOXIEがあります。

MOXIEが科学者の期待どおりに機能する場合、将来の宇宙飛行士は自分用の酸素を作るだけではありません。彼らはそれを、地球に戻るために必要なロケット燃料の成分として使用することができます。人々が火星で作ることができる酸素が多ければ多いほど、地球から持ち込む必要が少なくなり、訪問者が火星に行くのが簡単になります。しかし、「自家製の」酸素があっても、宇宙飛行士は宇宙服を必要とします。

現在、NASAは火星に人間を送るために必要な新しい技術に取り組んでいます。これは、次の10年間、おそらく2030年代後半に発生する可能性があります。それまでに、あなたは大人になります–そしておそらく火星に一歩踏み出した最初の一人になるでしょう。

この記事は、クリエイティブコモンズライセンス(CCL)の下で The Conversation と各著作者からの承認に基づき再発行されています。日本語訳はarchive4kids(Koichi Ikenoue)の文責で行われています。オリジナルの記事を読めます。original article.