土星の衛星エンケラドゥスは、太陽系における地球外生命体の探索における最有力候補です。しかし、微生物の外来生命体がエンケラドゥスに生息しているかどうかは依然として謎のままです。
エンケラドゥスは、1 年に初めて観測されたとき、NASA のボイジャー 1980 号探査機にとって、空に浮かぶ小さな目立たない「雪玉」のように見えました。その後、2005 年から 2017 年にかけて、NASA のカッシーニ探査機が土星系を通過し、土星の前例のない詳細な研究を実施しました。複雑なリングと月。エンケラドゥスの分厚い氷のコーティングが、一般に地球上の微生物の生命体から生じるガスであるメタンを放出する広大な暖かい海水を隠しているというカッシーニの発見は、科学者らを驚かせた。
新しい研究 アリゾナ大学 研究者らは、地球外微生物生命体がエンケラドゥスに生息するかどうかの謎は、周回宇宙探査機によって解決できる可能性があると示唆している。研究者らは、架空の宇宙ミッションがどのように決定的な解決策をもたらすことができるかを概説した。
アリゾナ大学とパリのパリ科学文学大学の研究者グループは昨年、次のような可能性が高いと結論付けた。 エンケラドゥスには命がある そしてこの人生がその原因かもしれないと 月のメタン排出量.
新しい論文の上級著者でアリゾナ大学生態学・進化生物学部准教授のレジス・フェリエール氏は次のように述べた。 「それが事実かどうかを知るには、エンケラドゥスに戻って調べなければなりません。」
最新の分析によると、たとえエンケラドゥスの海洋に存在する可能性のある生きた細菌の総量が最小限だったとしても、地球のような微生物がエンケラドゥスの水中に存在するかどうかを明確に判断するには、周回宇宙船からの訪問だけで十分であるという。殻の下にあります。
フェリエール氏はこう語った。 「氷の亀裂を這い、海底まで深く潜るロボットを送り込むのが容易ではないことは明らかです。より現実的なミッションは、カッシーニのようにプルームをサンプリングしたり、月面に着陸したりするために、アップグレードされた機器を使用して設計されています。」
「より準備が整い、高度な周回宇宙船がプルームだけから収集するであろうデータをシミュレーションすることで、私たちのチームは、このアプローチが内部に生命が存在するかどうかを自信を持って判断するには十分であることを示しました。」 エンケラドゥスの海 実際に月の深さを探査する必要はありません。これはスリリングな視点です。」
地球から約800億マイル離れたエンケラドゥスが周回 土星 33時間ごと。月は地球上の唯一の物体です 太陽系 アリゾナ州ほど広くないにもかかわらず、月のように光を反射します。月の表面は、太陽の光を受けて凍った池のように空に浮かび上がります。月の南極の凍った表面から少なくとも 100 個の巨大な水柱が吹き出し、荒れ狂う火山からの溶岩に似ています。
の一つ 土星の有名な環 科学者によれば、これらの間欠泉のような地形によって噴出される水蒸気と氷の粒子の結果であると考えられています。カッシーニのミッションは、エンケラドゥスの海洋深部にあるガスやその他の粒子を含む、この放出された混合物のサンプルを採取しました。
プルームで見つかった過剰なメタン カッシーニは、地球の海洋の暗い内部に見られる独特の生態系である熱水噴出孔を思い出させます。ここでは、海底下の加熱されたマグマが、近くにある 2 つのプレートの境界にある多孔質の岩盤内の海水を加熱し、灼熱のミネラル豊富な塩水を噴出する「ホワイトスモーカー」と呼ばれる噴出口を作り出します。日光にアクセスできないため、白人喫煙者が環境中に放出する化学物質に含まれるエネルギーを利用して生物は生き延びなければなりません。
フェリエール氏はこう語った。 「私たちの地球では、暗闇と異常な圧力にもかかわらず、熱水噴出孔には大小の生命があふれています。最も単純な生き物はメタン生成菌と呼ばれる微生物であり、太陽光がなくても自力で活動します。」
「メタン生成菌は二水素を変換し、 二酸化炭素 エネルギーを獲得し、副産物としてメタンを放出します。フェリエール氏の研究グループは、エンケラドスには地球上で見られるものと似た海洋熱水噴出孔に生息するメタン生成菌が存在するという仮説に基づいて計算をモデル化した。このようにして研究者らは、エンケラドゥス上のメタン生成菌の総質量がいくらになるか、またその細胞や他の有機分子がプルームを通じて放出される可能性を計算した。」
論文の筆頭著者でアリゾナ大学の博士研究員で、この研究を行った当時はパリ・サイエンス・アンド・レターズにいたアントニン・アフホルダー氏は次のように述べた。 「私たちは、仮定上の細胞の存在量が、エンケラドゥスの地球規模の海洋におけるクジラ 1 頭分の生物量にすぎないことを知って驚きました。エンケラドゥスの生物圏は非常にまばらである可能性があります。しかし、私たちのモデルは、将来の宇宙船に搭載された機器によって捕捉されるのに十分な量の有機分子または細胞をプルームに供給するのに十分な生産性があることを示しています。」
「私たちの研究によると、エンケラドゥスの海に生物圏が存在する場合、着陸や掘削を必要とせずに、その存在の兆候がプルーム物質から検出できる可能性がありますが、そのようなミッションでは、オービターがプルームを何度も飛行して、海洋物質をたくさん集めてください。」
「実際の細胞が見つかる可能性は低いかもしれません。なぜなら、深海からプルームを通って真空の宇宙まで細胞を運ぶガス放出の過程を生き残らなければならないからです。これは小さな細胞にとっては大変な旅です。」
その代わりに、検出された特定のアミノ酸などの有機分子が、生命が豊富に存在する環境の肯定または否定の間接的な証拠として機能するだろうと著者らは示唆している。
「計算によると、エンケラドゥスに存在する生命は非常にまばらであることを考慮すると、エンケラドゥスに存在すると明確に結論付けるのに十分な量の有機分子がプルーム内で見つからない可能性が依然として十分にあります。」 フェリエールは言った。 「そこで、私たちは、生命が存在することを証明するにはどれだけの量があれば十分なのかという問題に焦点を当てるのではなく、『生命が存在しない場合に存在する可能性のある有機物質の最大量はどれくらいか?』と考えました。」
作成者 と, 「すべての測定値が一定の閾値を超えた場合、生命の可能性が深刻であることを示す可能性があります。」
「異世界で捕らえられた生きた細胞の決定的な証拠は、何世代にもわたってとらえどころのないままになる可能性があります。それまでは、エンケラドゥスに生命が存在する可能性を排除できないという事実が、おそらく私たちにできる最善のことでしょう。」
ジャーナルリファレンス：
- アントニン・アフホルダーら。エンケラドゥスの深海における推定メタン生成生物圏：バイオマス、生産性、検出への影響。 惑星科学ジャーナル. 土肥 10.3847/PSJ/aca275
