土星の衛星「エンケラドゥス」は地球上の微生物が繁栄する可能性が示唆される。もしかしたらすでに生命が?

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image credit:NASA

 地球でも特に柔軟性の高い微生物は、土星の衛星である「エンケラドゥス」の隠された海で繁栄できるかもしれない。

 氷の衛星として知られるエンケラドゥスは、地球外生命の探索候補地として真っ先にに挙げられる場所である。

 オーストリアの研究チームが、エンケラドゥスの環境を模した実験で微生物の培養に成功したことで、その地下に生命が潜んでいる可能性も見えてきた。

生命が存続のに必要な条件がそろっているエンケラドゥス

 エンケラドゥスには生命が生きるために必要な材料がたくさん存在しており、太陽系でも特に興味深い場所の1つだ。

 例えば、水が豊富にある。NASAの土星探査機カッシーニは、エンケラドゥス南極から生じるガスと粒子のプルームを発見し、その発生源が地殻の下にある液体の水の海であることを明らかにした。

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5kmの氷の層に覆われた深さ65kmの海(エンケラドゥスの地層予想図)

image credit:NASA

 また熱水噴出孔があるとも考えられている。海底にひび割れがあり、凍える水と熱された岩石が一緒に存在していると思われるのだ。

 熱い素材と冷たい素材が混ざることで、生命を生み出す化合物のスープが作り出されているかもしれない。

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カッシーニは氷と水蒸気を噴霧する30箇所以上の噴流を観測した

image credit:NASA

 事実、エケラドゥスのプルームの中で発見されたメタン、二酸化炭素、水素といった化合物は、酸素がほとんどなくても生きられるある種の地球の微生物に関連している。

 こうした有機体は二酸化炭素や水素を消化し、その副産物としてメタンを放出することで知られる。

エンケラドゥスの環境を模した実験で微生物が生き残ることを証明

 そこで、オーストリア、ウィーン大学の研究チームは、こうした微生物3種をエンケラドゥスと同じ温度・圧力・化学溶液の中で成長させてみることにした。

 するとそのうち1種がきちんと繁殖し、メタンを生産できたのである。

 『Nature Communications』に掲載された研究は、エンケラドゥスを実験室で再現したものとしては世界初の試みだ。

 そして、太陽系内にある極低温の過酷な環境でも、生命には生き延びる術があることが明らかにされた。「こうした有機体は他の惑星でも生存できるでしょう」と主執筆者のシモン・リットマン氏は話す。

すでにエンケラドゥスに微生物が生息している可能性

 対象となった微生物は、メタン生成アーキア(methanogenic archaea)と呼ばれるものだ。

 その一部は、地球の深海にある熱水噴出孔という亀裂で見ることができる。専門家は、地球の熱水噴出孔はエンケラドゥスにあるものとよく似ている考えている。したがって、そこで似たような微生物が出現した可能性はある。

 実験では、微生物の宇宙での生存能力を確かめるために、それをエンケラドゥスで生じると考えられる広範なシナリオに晒してみた。

 カッシーニが集めたデータからエンケラドゥスにある水の化合物の割合・温度・圧力を再現した結果、そこで最も上手くやれたのは「メタノサーモコッカス・オキナウェンシス(Methanothermococcus okinawensis)」という種だった。

 それはアンモニアや一酸化炭素のようなエンケラドゥスに存在する優しくない化学物質が導入されても、引き続き繁殖した。実際には成長が抑制されるのだが、それでも繁殖することが可能だった。

 研究チームは、仮に微生物がエンケラドゥスに存在するとしたら、そこにあるとされる熱水噴出孔の周囲にいるだろうと考えている。

 そこで熱水によって作られる水素や二酸化炭素を食べるのだ。そして、このことは、エンケラドゥスで検出されたメタンが実はこうした微生物が排出したガスに由来する可能性を意味するかもしれない。

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2017年、カッシーニが撮影した土星の後方に見えるエンケラドゥス

image credit:NASA

再調査が期待されるエンケラドゥス

 ワクワクするような推測だが、今のところエンケラドゥスで微生物が生きる方法に関する仮説の1つにすぎない。

 本当にそこにこうした微生物がいるのかどうか確かなことはまだ不明だ。メタンが非生物学的プロセスによって生じている可能性だってある。

 それを確かめるために我々はエンケラドゥスに戻らねばならない。カッシーニはエンケラドゥスに関して数多くのデータを集めてくれたが、そこで発見されたプルームの詳細な解析はできなかった。未来の探査機ならそのための装備が搭載されることもあるだろう。

ありがとう、カッシーニ!20年の土星探査ミッションを終えたカッシーニが撮影した美しい写真 : カラパイア
 だが、それはしばらく先のことになりそうだ。NASAは今、木星の衛星エウロパなど、他のミッションに注力している。

 エンケラドゥスを調べたい研究者は、やはり興味深いミッションを提案する他の研究者たちと競争して、予算を勝ち取らねばならない。

 もちろん今回の発見は、学者たちの間におけるエンケラドゥスの地位を高めてくれることだろう。もしかしたらそれがエンケラドゥスの再調査につながる可能性だってある。
References:nature / theatlantic / newscientist/ written by hiroching / edited by parumo
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