中国北西部、チャイドム盆地に見られる火星に最も類似したヤルダン地形の起源と進化

地球と火星に刻まれた風の造形

中国北西部の砂漠には、長く流線型をした尾根状の地形—ヤルダン—があり、地球上でも異世界のような景観を作り出しています。これらの地形は火星で観察される特徴と非常に似ているため、研究者は火星表面の歴史を理解するための自然の実験場として利用します。ここで要約する研究は、単純に見えて奥深い問いを投げかけます：この広大な“火星に似た”チャイドム盆地のヤルダン群は、いつ、なぜ形成されたのか？

まるで別世界のような砂漠

チャイドム盆地はチベット高原の北東縁に位置し、三方を山岳に囲まれて標高は約3,000メートルに達します。現在は超乾燥地域で、降水量は年間数センチメートル程度にとどまり、蒸発量はしばしば数メートルに達します。植生は乏しく、気温変動は大きく、風は絶えず地形を造ります。約38,800平方キロメートルにわたって、低い鯨背状のものから鋭い稜線やピラミッド状のものまで、驚くべき多様なヤルダンが分布し、中には数キロに及ぶものもあります。それらの流線型の向きは総じて北西—南東方向を指し、アルトゥン山脈の間を通って吹き抜ける支配的な風と整合しています。とはいえ、これまで盆地全体を通した形成年代の時系列や、成長を駆動した環境要因は不明でした。

古湖から風に削られた尾根へ

研究者たちは盆地内の代表的な7か所のヤルダン露頭を調査し、これらの彫られた尾根が実は古湖堆積物の浸食残骸であることを示しました。岩石は主に泥岩や粉砂岩で、深く静かな湖から浅い湖岸、波や嵐に晒された浅瀬、ハライ（塩湖）に見られるようなハロゲンや石膏を含む塩類堆積に至るまで、さまざまな環境に堆積していました。これらの柔らかく層状の堆積物は弱く固結しており、凍結融解、塩晶析、穏やかな化学風化で容易に崩壊するため、風による彫刻の格好の素材となります。現在の乾いた砂漠の下に掘削コアを取ると、盆地の多くがかつて氷期の初期に大きな湖で占められていたことが示され、単一の均質な水域というよりも「パッチワーク状のパン湖（点在する湖群）」を成していたことが明らかになりました。

砂粒に刻まれた時間の読み取り

湖が乾きヤルダンが形成され始めた時期を特定するために、研究チームは鉱物粒子内部で小さな時計の役割を果たす二つの手法、電子スピン共鳴（ESR）と光刺激ルミネッセンス（OSL）を用いました。両者は、最後に光や熱に晒されてから石英や長石結晶に蓄積された自然放射線による損傷の度合いを測定します。ヤルダン堆積層の砂の多い層から得られた18件のESR年代と4件のOSL年代は、盆地を通じて明瞭なパターンを示します。北西部では最上部の湖堆積物が約80万年前に乾いたと示されます。中央部では乾燥はおよそ80万〜60万年前の間に進行しました。より南東部では湖は長く残り、約50万〜30万年前に消失しました。湖底が露出すれば間もなく風による削剥が始まるため、これらの年代は現代のヤルダン群が段階的に誕生した時期を事実上示しています。

氷期、強まる風、移動する湖岸線

この北西から南東への拡大のタイミングは、地域的かつ全球的な気候変動の大きな転換と一致します。約80万年前、氷期サイクルにおける重要な転換点である中期更新世転換（Mid-Pleistocene Transition）の時期に、ユーラシアの氷床はより大きく持続的になりました。この氷床の拡大はシベリア高気圧を強化し、北アジアの冬の気候を支配する冷たい高気圧場を形成しました。強く冷たい高気圧系は乾燥化を促し、北西からのより強い風をチャイドム盆地内に、特に北西部の山岳ギャップを通じて送り込みました。湖コアの塩類堆積の増加や化学・同位体組成の変化といった地域の気候記録は、乾燥化が80万年前以降、さらに約40万年前以降に強まったことを示します。同時に、アルトゥン山脈の構造的隆起は盆地を傾け、湖水を南東方向へと徐々に押しやりました。湖の縮小、風の強化、地形変化が組み合わさることで、風の強い北西からより遮られた南東へとヤルダン形成が段階的に進んだ理由が説明されます。

火星理解への示唆

非専門家にとっての要点は、これらの顕著な砂漠の尾根が消えた湖の“化石”であり、気候がより寒冷かつ乾燥した方向へ変わったときに風によって彫られたということです。チャイドム盆地では、この変化はおよそ80万年前に始まり、気候変動と山地の緩やかな隆起に導かれて半百万年にわたって段階的に進行しました。火星でも、類似した流線型の尾根が層状堆積物に刻まれており、それらは湖底や河川デルタに由来した可能性が高いと考えられます。地球で最も火星に似たヤルダンがどのように形成されたかを解読することで、この研究は火星のヤルダンもまた古代の水の存在とその後の長期にわたる乾燥で風が支配した環境を記録しているという考えを強化します。言い換えれば、中国の高地砂漠は、地形が氷期気候の変動にどう反応するかを示すだけでなく、別の惑星の環境史を読み解く重要な窓口を提供しているのです。

引用: Sun, J., Lü, T., Zhou, K. et al. Origin and evolution of the most Mars-like yardang landforms in the Qaidam Basin of Northwest China. Commun Earth Environ 7, 177 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03202-x

キーワード: ヤルダン, チャイドム盆地, 火星の類似地形, 古気候, 風による侵食