一見すると、セレスは生命が生息する可能性が最も低い場所の 1 つのように見えます。火星と木星の間の小惑星帯にひっそりと座っているこの準惑星は、現在は氷と塩で覆われた冷たく、ほとんど空気のない灰色の世界である。しかし、新しい研究は、この外観が欺瞞である可能性があることを示唆しています。
実際、地質学的過去において、ケレスはいくつかの点で驚くほど地球に似ていた可能性があります。
NASA のドーン探査機が捉えたセレスの写真。画像クレジット:NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA 研究著者らによると、数十億年前、ケレスには居住性にとって最も重要な3つの要素、つまり水、有機分子、そして長期持続する化学エネルギー源があった可能性があるという。研究著者らは、この隠れたエネルギー供給のおかげで、単純な微生物が地下深くで生き残ることさえ可能になった可能性があると主張しています。
この研究は、セレスが間違いなく生命をもたらしたと主張しているわけではありません。それを裏付ける証拠はありません。しかし、この準惑星がある時点で地質学的に活動し、居住可能であったことを示唆している。しかし、たとえケレスが数十億年前に生命を持っていたとしても、なぜそれが今重要なのでしょうか?
研究著者の一人でアリゾナ州立大学地球宇宙探査学部教授のジョー・オルーク氏は、物事を大局的に捉えて質問に答えた。セレスだけの問題ではありません。
「もしケレスが過去に居住可能であったなら、おそらく過去にも居住可能だった小惑星や衛星が数十個あるでしょう。そして、それらを高温に保つことができれば、おそらく今日でも居住可能であるでしょう。」
ケレスに生命が存在する可能性を探る
2015年から2018年にかけてケレスを周回したNASAのドーン宇宙船は、以前、この凍てついた宇宙の驚異についていくつかの驚きを明らかにした。例えば、ケレスの表面にある明るい反射斑は、地下から湧き出た塩水によって残された塩の堆積物であることが判明した。
セレスの内部を示す図。画像クレジット:NASA/JPL-カリフォルニア工科大学 2020年のさらなる研究により、これらの塩水の流出は、深さ40キロ、幅数百マイルの広大な地下貯水池と関連していることが確認されました。さらに、ドーンは準惑星上で生命の重要な構成要素である炭素ベースの有機分子を検出しました。これらの発見により、科学者たちはセレスに水と炭素が存在することをすでに知っていました。
しかし、パズルに欠けていたのは、生命が食べることができるエネルギー源でした。そこでこの新しい研究が登場する。研究著者らは、ケレスの内部が時間の経過とともにどのように進化したかを追跡するコンピューターモデルを作成した。彼らは、準惑星の岩石の核が最も熱くなったであろう25億年前から40億年前の重要な時期に焦点を当てた。
当時、炉心の内部の放射性元素は崩壊し、熱を放出していました。その熱が熱水活動、つまり熱水が岩石の中を循環し、途中でガスや鉱物を溶解させた可能性がある。モデルは、これらのミネラル豊富な液体がケレスの地下海に浸透している可能性があることを示しました。
驚くべきことに、同様のプロセスが地球上の海底の熱水噴出孔でも見られます。日光不足にもかかわらず、微生物はこれらの環境で繁栄し、化学スープから直接エネルギーを抽出します。研究者らは、同様のことが古代のケレスでも起こった可能性があると示唆しています。
「地球上では、地下深部からの熱水が海と混ざり合うと、その結果は微生物にとってビュッフェ、つまり化学エネルギーの饗宴となることがよくあります。したがって、セレスの海に過去に熱水の流入があったかどうかを判断できれば、大きな意味を持つ可能性があります」と、研究論文の筆頭著者でありアリゾナ大学の研究者であるサム・クールヴィル氏は述べた。
簡単に言えば、セレスには、生命を宿すための水、それを構築するための有機分子、そして生命を養うための熱水エネルギーなど、適切な材料がすべて揃ったキッチンがありました。問題は、このキッチンが活動していたのは、セレスが最初に形成されてから 5 億年から 20 億年後の限られた期間だけだった可能性が高いということです。
では、周囲には居住可能な惑星がたくさんあったのでしょうか?
現在、準惑星の内部は寒すぎ、表面温度は-33℃から-143℃の間で変化しており、生命が存在できる余地はありません。放射性熱源はほとんど燃え尽きてしまった。わずかに残った液体の水は、厚い氷の下に閉じ込められた濃縮塩水になります。
しかし、研究が示唆するように、ケレスがかつて居住可能であったとすれば、それは、同様の大きさの他の多くの氷の世界、衛星、準惑星も、遠い過去にそれぞれの温暖で湿潤な段階を経ていた可能性があることを意味する。もしそうなら、居住可能性は私たちがかつて考えていたよりも太陽系全体ではるかに一般的である可能性があります。
この研究には大きな限界も 1 つあります。現在のモデルは限られたデータに基づいており、研究結果を確認するには、科学者は理想的には着陸船かサンプル帰還ミッションを派遣して、セレスの表面化学を詳しく調べる必要があります。
今のところ、この結果は、今日凍りつき死んでいるように見える世界についての新しい考え方を提供します。
この研究は雑誌サイエンス・アドバンスに掲載されています。 .
