写真:エンケラドゥスの熱水噴出孔とエウロパの液体の水の魅力的な新たな証拠により、太陽系内に地球外生命体が存在するかもしれないという希望が再燃したとNASAが本日発表した。
まず、簡単な事実をご紹介します。エンケラドゥスは土星の6番目に大きい衛星で、エウロパよりも小さく、クレーターや筋状の模様が点在する明るい表面で簡単に識別できます。エウロパは木星の4番目に大きい衛星で、地球の月よりわずかに小さいです。表面は非常に滑らかで白く、赤い斑点に覆われています。
両衛星は、長らく宇宙生物学者の強い関心を集めてきました。ガリレオ探査機とカッシーニ探査機によるフライバイ(接近通過)で得られたデータは、エウロパとエンケラドゥスの氷の地殻の下に、液体の海と岩石の核が存在することを示唆していました。
探査機カッシーニの12年間にわたるデータを精査した結果、科学者たちは地球外生命体が存在する可能性を示す、これまでで最も確かな証拠を発見した。探査機カッシーニに搭載されたイオン・中性粒子質量分析計は、エンケラドゥスから噴出するガス状の煙の中に、かすかな水素の匂いを検知した。
観測によると、この霧は約98%が水蒸気、1%が水素、残りは二酸化炭素、メタン、アンモニアの混合物で構成されています。微量の水素の存在は大きな発見です。これは、このガスが月の海底の熱水噴出孔で起こる一連の複雑な化学反応によって生成されていることを示唆しています。
地球上の生命の源は、熱水噴出孔だった可能性があります。温暖な環境は、単純な微生物が生存するのに適した条件を提供します。しかし、微生物は生き残るためにエネルギーを必要とします。エンケラドゥスでは、水素が地球外微生物の食料源となる可能性があります。
「生命は検出できていないものの、生命の食料源が存在することは発見しました。微生物にとってのキャンディーストアのようなものでしょう」と、カッシーニ研究の筆頭著者であるハンター・ウェイト氏は述べた。
「メタン生成」と呼ばれる化学反応は、二酸化炭素と水素をメタンと水に変換します。このプロセスはエンケラドゥスでも起こっている可能性があります。メタンには、タンパク質の構成要素であるアミノ酸の形成に必要な重要な要素が含まれています。
NASAの上級宇宙生物学者メアリー・ボイテク氏は、生命を構成する要素はおおよそ4つ、水、時間、エネルギー、そして炭素、水素、窒素、酸素、リン、硫黄などの適切な化学元素であると述べた。
科学者たちは、エンケラドゥスがこれらの条件のほとんどを満たしていると予測しています。リンや硫黄が存在するという明確な証拠はありませんが、岩石の核に含まれている可能性があると研究者たちは考えています。今後は、生命が存在するのに十分な時間が経過したかどうかを確認する必要があります、と彼女は付け加えました。
エンケラドゥスに関する詳細は、『サイエンス』誌に掲載された論文でご覧いただけます。
エンケラドゥスの仮想的な熱水噴出孔の図(画像提供:NASA/JPL-Caltech)
エウロパでも同様の状況が見られています。ハッブル宇宙望遠鏡が撮影した新たな画像には、表面に水蒸気が噴出している亀裂が写っています。
NASA宇宙望遠鏡科学研究所の研究員ウィリアム・スパークス氏は、この流星群は2014年に発見されたと述べた。2年後、科学者らは同じ場所から2つ目の噴煙が噴出しているのを発見した。
エウロパの熱地図は、スイートスポットが異常に高温であることを示しています。当時は熱異常とみなされていました。しかし現在、エンケラドゥスと同様に、この温度がプルームと関連しているならば、エウロパでも氷火山活動が起こっている可能性が示唆されます。
「再現性があれば、自信が深まります」とスパークス氏は述べた。「警戒から楽観へと振り子が揺れているのです。」
エウロパで噴煙活動の可能性が発見される(画像提供:NASA/ESA/STScI/USGS)
水蒸気は地表下から周囲の地表を温めている可能性があり、また、噴出した後には上空から細かい霧となって降り注ぐことで、周囲の地表を温めている可能性があります。この両方の可能性は、天体物理学ジャーナルに掲載された論文で検討されています。
NASAがエウロパ・クリッパー・ミッションの準備を進める中、科学者たちはエウロパの水の世界を探索する機会を得ることになる。
「現在我々が強く疑っているように、エウロパに煙があれば、エウロパ・クリッパーがあればそれに対応する準備はできる」とNASAの惑星科学部長ジム・グリーン氏は語った。
このホットスポットは、エウロパ・クリッパー探査機に搭載された強力な紫外線カメラの観測対象領域となります。このカメラは、ハッブル宇宙望遠鏡の1000倍近い距離から観測を行います。また、別の着陸ロボットが月面の主要元素を探索することで、月面生命の存在可能性を評価します。このミッションは2020年代初頭に打ち上げられる予定です。
「これは、居住可能な環境に必要な要素を備えた場所を特定することに、これまでで最も近いものだ」とワシントン本部のNASA科学ミッション局次長トーマス・ザーブヘン氏は語った。
「これらの結果は、NASAの科学ミッションの相互関連性を示しており、私たちが本当に孤独なのかどうかという答えに近づいています。」®