エンケラドゥスの氷層の下に本当に生命は存在するのでしょうか?

神秘的な地球外の海に住んでいるのは誰でしょうか?エンケラドゥスの原住民を見てみましょう！

「カッシーニの測定から、エンケラドゥスの海は居住可能であることがわかっています。液体の水、エネルギー源、そして炭素、水素、窒素、酸素、リン、硫黄などの化学物質があることもわかっています。」

イラスト: エンケラドゥスから噴出した氷の噴煙。

(画像提供: NASA)

新たな研究によると、土星の衛星エンケラドゥスの表面には、宇宙船が着陸して生命の主要成分の純粋な痕跡を採取できる場所があるという。生物の痕跡は、この世界の氷の殻の中の地下海から来たものだと考えられている。

エンケラドゥスの地下海には、炭素、酸素、窒素からなる化合物である有機分子が含まれていることは古くから知られていました。 2017年に土星の表面に衝突する前に、カッシーニ宇宙船はエンケラドゥスの表面の亀裂から噴出した物質の煙の中を飛行し、メタンやエタンなどの有機分子やその他の複雑な化合物を検出し、非常に高い高度に到達した。

この物質のうち、大きな粒子の約 90% はタイタンの数千マイル上空に打ち上げられますが、実際には土星系から脱出することはありません。科学者たちは現在、これらの粒子は土星の衛星の表面に落下し、理論的には宇宙船によって収集され、調査される可能性があると述べている。

「エンケラドゥスの表面に探査機を送ることで、エンケラドゥスの海に存在する可能性のある生物の痕跡について知ることができる。これまで、エンケラドゥスの海から最も新鮮な物質を採取するには、噴煙の中を飛行し、噴煙内の粒子やガスを測定する必要があると考えられていた」と、研究リーダーで惑星科学研究所の上級科学者アマンダ・R・ヘンドリックス氏は声明で述べた。 「しかし今では、衛星に着陸して、機器が海洋からの比較的きれいなプルーム有機物を測定できることを確信できるようになったのです。」

しかし、エンケラドゥスの噴煙の中には、生物の痕跡となる可能性のある有機分子がいくつかあり、太陽の紫外線（UV）によって破壊される可能性がある。つまり、これらの分子を無傷の状態で見つける必要があるということです。

「カッシーニの測定により、エンケラドゥスの海は居住可能であることがわかっている。液体の水、エネルギー、そして炭素、水素、窒素、酸素、リン、硫黄などの化学物質が存在することもわかっている」とヘンドリックス氏は語った。 「これらはすべて、私たちが知る生命にとって必要な成分です。プルーム粒子の中に海洋生物の痕跡があるかどうかを調べたいのであれば、それらの粒子をできるだけ純粋にし、できるだけ紫外線にさらされないようにする必要があります。」

エンケラドゥスの原始物質の探索

エンケラドゥスにこの純粋な物質が存在する可能性のある場所を見つけるために、ヘンドリックス氏と研究チームはハッブル宇宙望遠鏡とカッシーニ宇宙船のデータを分析し、紫外線光子がエンケラドゥスの表面をどの程度深く浸透できるかを調べた。 「今回の研究でわかったのは、エンケラドゥスの表面には宇宙船で着陸してサンプルを採取できる場所があり、私たちが計測したサンプルは比較的無傷の有機物だったということだ」とヘンドリックス氏は語った。 「それは、太陽の紫外線（UV）光子が氷の表面の奥深くまで浸透できないからです。」研究チームは、有害な紫外線光子がエンケラドゥスの氷の表面を透過できるのは、約100ミクロン、つまり人間の髪の毛数本の幅だけであることを発見した。

「そのため、表面の最上部はこれらの有害な紫外線光子にさらされますが、有機物の一部だけが化学的に変化し、その後すぐにその物質はより新鮮な噴煙物質に覆われてしまいます」とヘンドリックス氏は説明する。 「より深いところにある粒子は、もはや変化しません。紫外線光子はより深いところにある物質と相互作用できないからです。新しく堆積したプルーム粒子は、下にある物質を保護するシールドのような役割を果たします。まるで日焼け止めのようです！」

挿入図は、紫外線がエンケラドゥスの表面の物質粒子に影響を与えるが、内部の物質には影響を与えないことを示しています。 （写真提供：アマンダ・ヘンドリックス/PSI）

チームが集めた結果は、エンケラドゥスへの探査ミッションでは、詳細な調査をしなくてもサンプルとして採取できる有機物が豊富であることを科学者に伝えるため、有用である。

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「紫外線は有機分子を容易に変化させることができるため、この光が氷の世界の表面をどの程度深くまで浸透するかが非常に重要だ」と、ペンシルベニア州立大学の科学者で研究の共著者であるクリストファー・ハウス氏は声明で述べた。 「発見された紫外線の浸透深度は非常に短いため、私たちの研究結果は、エンケラドゥスの氷に海にまで遡ることができる大量の有機物が含まれていることを裏付けています。既知の技術を使用して、居住可能な地球外の海から大量の有機物を簡単に回収できると考えると、勇気づけられます。」

チームの研究結果は、Communications Earth & Environment誌に掲載されている。

著者: ロバート・リー

年度: 33

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