着陸しなくても土星衛星「エンケラドゥス」で生命体を見つけることができるかもしれない

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着陸しなくても土星衛星「エンケラドゥス」で生命体を見つけることができるかもしれない
着陸しなくても土星衛星「エンケラドゥス」で生命体を見つけることができるかもしれない

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  土星の衛星「エンケラドゥス(エンケラドス)」は、太陽系の中でも地球外生命の発見が期待できる有力候補の1つだ。

 その分厚い氷の下には、液体の水がたたえられており、生命にエネルギーを与える熱水噴出孔まである。だが遠い衛星の分厚い氷の下にいるかもしれない生命など、どうやって確認すればいいのだろう?

 このほど米国の研究チームは、わざわざエンケラドゥスに着陸することなく、生命の存在を確かめる方法を考案した。

 それは宇宙に噴出した細胞を収集するという大胆な手法だ。

・エンケラドゥスの氷の下をどうやって調査すればいいのか?
 エンケラドゥスは土星の第2衛星で直径は498 km。土星からの距離は約24万kmで、土星の周りを33時間ほどで公転している。そして生命が存在する可能性を持つ衛星として知られる

 エンケラドゥスの氷の地殻の下には液体の海が存在すると考えられている。

 問題は、厚さ5~30キロメートルもある氷だ。いくらその下にお宝があるかもしれないとはいえ、どうやって内部海にたどり着けばいいのだろう。

 ドリルで氷を掘って、ゆっくりと下に降りていく方法もあるだろうが、とんでもなく骨の折れる作業であることは明らかだ。

 エンケラドゥスは時折、氷の亀裂から水蒸気(プルーム)を噴き上げるので、そこにロボットを潜り込ませるというのも1つの手かもしれない。

 だがロボットが絶対に地球の生物で汚染されないよう保証するのはやはり難題だ。

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エンケラドゥス / image credit:NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute・宇宙に噴出された生命の痕跡を探せばいい
 一方、わざわざ内部海まで降りていく必要はないと考える研究者もいる。

 じつはプルームは火山噴火のように爆発的なパワーがあり、宇宙にまで届いている。だとしたらエンケラドゥスの軌道にまでメタンのような生命の痕跡が吹き上げられているかもしれない。

 『The Planetary Science Journal』(2022年12月13日付)に掲載された研究は、このアイデアをさらに一歩進めている。

 メタンどころか、プルームと一緒に有機物や細胞まで吹き上げられているかもしれないというのだ。

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エンケラドゥス / image credit:NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

 地球の熱水噴出孔には、二水素と二酸化炭素をエネルギーに転換しメタンを排出する「メタン菌」という小さな生物が潜んでいる。

 アリゾナ大学の研究チームは、このメタン菌がエンケラドゥスにもいると仮定し、そのバイオマスの総計と、細胞などの有機分子がプルームに乗って宇宙に放出される確率を求めてみた。

 それによるなら、エンケラドゥスの生命はすべて合わせても「クジラ1頭分」でしかないという。

 確かに地球のように豊かな生命が育まれているとは言えないかもしれない。それでもなお軌道上で細胞などを発見するには十分な量であるという。

 アリゾナ大学のアントニン・アフホルダー博士は、「豊富な細胞があると仮定しても、エンケラドゥスの海全体でクジラ1頭分のバイオマスにしかならないのだから驚きです」と、プレスリリースで述べる。

 「エンケラドゥスの生物圏は希薄なものかもしれません。それでも私たちのモデルからは、プルームに十分な有機分子や細胞がのって、探査機で拾えるくらいには生産的であることが示されています」

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エンケラドゥス / image credit:NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute・もし本当に生命がいれば検出できる可能性は高い
 探査機が宇宙を漂う細胞のような物質を検出するには、最低0.1ミリリットルは必要になる。

 またプルームがさまざまな場所から噴出することを考えると、有機物を回収するまで探査機はエンケラドゥスを100回以上フライバイする必要があると考えられる。

 これは不可能な数字ではない。実際、土星探査機「カッシーニ」は最初の4年間で、土星を74周し、タイタンで45回フライバイしたのだ。

 案外史上初の地球外生命は、惑星や衛星そのものではなく、宇宙空間で見つかるのかもしれない。

References:What it would take to discover life on Saturn's icy moon Enceladus | University of Arizona News / We May Be Able to Find Life on Enceladus Without Even Landing : ScienceAlert / written by hiroching / edited by / parumo



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