木星の衛星には生命体がいる？ NASAのウェッブ氏、エウロパの地表に炭素源を発見

炭素は地下海洋の生物にとって好ましい環境を示唆している

人類は夜空を見上げて以来、地球外の生命について考えてきました。 科学者たちは現在、太陽系の多くの場所に生命に適した条件がある可能性があることを知っています。 そのうちの 1 つは、 木星エウロパの月は、おそらく地球のすべての海を合わせた量の 2 倍の液体水の塩辛い地下海がある魅力的な世界です。 しかし科学者らは、ヨーロッパの海に生物学的に必須の化学物質、特に私たちが知っている生命の普遍的な構成要素である炭素が含まれているかどうかを確認していない。 今、使用して ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡天文学者らはエウロパの表面に炭素を発見したが、それはこの海で発生した可能性が高い。 この発見は、エウロパの近くに居住可能な環境が存在することを示しています。

NASA のジェームズ ウェッブ宇宙望遠鏡の NIRCam (近赤外線カメラ) が、木星の衛星エウロパの表面の画像を撮影しました。 ウェッブ氏は、エウロパの氷の表面に二酸化炭素が存在し、それはおそらく月の地下海で発生したものであると特定した。 この発見は、ヨーロッパ付近での居住の可能性にとって重要な意味を持っています。 月が青く見えるのは主に、より短い赤外線波長で最も明るいためです。 白い地形は、ポウィス レッジョ (左) とタラ レッジョ (中央と右) の混沌とし​​た地形に対応しており、表面に二酸化炭素の氷が強化されていることがわかります。
画像クレジット: NASA、ESA、CSA、ジェロニモ ビジャヌエバ (NASA-GSFC)、サマンサ K トランボ (コーネル大学)、ジェロニモ ビジャヌエバ (NASA-GSFC)、アリッサ ペイガン (STScI)

NASAのウェッブ宇宙望遠鏡が木星の衛星エウロパの表面に炭素源を発見

木星の衛星エウロパは、生命に適した環境が存在する可能性のある太陽系の数少ない惑星の 1 つです。 これまでの研究では、その氷水の地殻の下には、岩だらけの海底を持つ液体の水の塩辛い海があることが示されている。 しかし、惑星科学者たちは、この海に生命に必要な化学物質、特に炭素が含まれているかどうかを確認していない。

天文学者は次のデータを使用します。 NASAジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡は、エウロパの氷の表面の特定の領域で二酸化炭素を確認しました。 分析によれば、この炭素はおそらく地下海洋に由来し、隕石や他の外部供給源によってもたらされたものではないことが示されている。 さらに、それらは最近の地質学的時間スケールで堆積したものです。 この発見は、ヨーロッパ付近での居住の可能性にとって重要な意味を持っています。

「地球上では、生命は化学的多様性を好み、多様性が多ければ多いほど良いのです。私たちは炭素に依存した生命です。エウロパの海の化学を理解することは私たちを助けるでしょう。私たちが知っているように、それが生命にとって敵対的であるかどうか、あるいはそうでないのかを判断する必要があります。」住むのに良い場所です」と調査結果を説明した 2 つの独立した論文より。

「私たちは現在、エウロパの表面に見られる炭素が海から来たものであるという観測証拠があると信じています。これは簡単なことではありません。炭素は生物学的に不可欠な元素です」と、この論文の筆頭著者であるコーネル大学のサマンサ・トランボ氏は付け加えた。このデータを分析した 2 番目の論文。

NASAは、2024年10月にエウロパクリッパー探査機を打ち上げる予定で、エウロパを数十回飛行し、生命に適した条件が得られるかどうかをさらに調査する予定だ。

この図は、最初のパネルに NASA のジェームス ウェッブ宇宙望遠鏡の NIRCam (近赤外線カメラ) を使用したエウロパの表面の地図を示し、次の 3 つのパネルすべてにウェッブの NIRSpec/IFU (近赤外分光計統合フィールド ユニット) データから得られた組成地図を示しています。 組成マップでは、白いピクセルは、タラ レッジョとして知られる乱流カオス地形の大規模領域 (中央と右) の二酸化炭素に対応し、ポウィス レッジョ カオス領域 (左) の一部内の追加の濃度に対応しています。 2 番目と 3 番目のパネルは結晶質の二酸化炭素の証拠を示し、4 番目のパネルは複雑な非晶質形態の二酸化炭素を示しています。
画像クレジット: NASA、ESA、CSA、ジェロニモ ビジャヌエバ (NASA-GSFC)、サマンサ K トランボ (コーネル大学)、ジェロニモ ビジャヌエバ (NASA-GSFC)、アリッサ ペイガン (STScI)

海との表面的な接触

ウェッブ氏は、二酸化炭素がエウロパの表面のタラ・レッジョと呼ばれる地域で最も豊富であることを発見した。この地域は、「カオス・テレーン」として知られる全体的に再表面化した地形を持つ、地質学的に若い地域である。 表面の氷は破壊されており、地下の海と氷の表面との間で物質の交換が行われている可能性があります。

以前のメモから ハッブル宇宙望遠鏡 「タラ・レッジョで海洋由来の塩の証拠が示されました」とトランボ氏は説明した。 「現在、そこにも二酸化炭素が高度に集中していることがわかりました。これは、炭素の起源がおそらく内海にあることを意味すると考えています。」

「科学者たちは、エウロパの海がその表面とどのようにつながっているかについて議論しています。この疑問はエウロパの探査にとって大きな推進力になったと思います。このことは、掘削する前であっても、海の構成についていくつかの基本的なことを学べる可能性があることを示唆しています」とビジャヌエバ氏は語った。氷を通して全体像を把握します。」

両チームは、ウェッブ近赤外分光計統合フィールドユニット (NIRSpec) からのデータを使用して二酸化炭素を特定しました。 この機器モードは、直径 1,944 マイルのエウロパの表面上で 200 x 200 マイル (320 x 320 キロメートル) の解像度のスペクトルを提供し、天文学者が特定の化学物質が存在する場所を正確に特定できるようにします。

ヨーロッパの地表では二酸化炭素は不安定です。 したがって、科学者らは、それが最近の地質学的時間スケールで供給された可能性が高いと述べており、この結論は、最近の地形を持つ地域に集中していることによって強化されています。

「これらの観測には、観測時間はわずか数分しかかかりませんでした」と、太陽系の最初に保証された軌道に関するウェッブの観測を主導した学際的科学者である天文学研究大学協会のハイジ・ハミルは述べた。 「この短期間でも、私たちは本当に大きな科学を行うことができました。この研究は、ウェッブを使って私たちができるであろう驚くべき太陽系科学のすべてを初めて垣間見ることができます。」

ブルームを見つける

ビジャヌエバ氏のチームはまた、エウロパの表面から水蒸気が噴出している証拠も探した。 NASA のハッブル宇宙望遠鏡を使用している研究者は、2013 年と 2016 年に最初のプルームの発見を報告しました。 2017年。 しかし、決定的な証拠を見つけるのは困難でした。

ウェッブ氏の新しいデータではプルーム活動の証拠は示されていないため、ビラヌエバ氏のチームは放出される可能性のある物質の速度に厳格な上限を設定することができた。 しかし、研究チームは、検出できなかったからといってプルームの存在が排除されるわけではないと強調した。

「これらのプルームは変化しやすく、特定の時期にしか見られない可能性が常にあります。私たちが100％の自信を持って言えるのは、ウェッブ氏とこれらの観察を行ったときにヨーロッパでプルームが検出されなかったということだけです」とハミル氏は述べた。言った。

これらの発見は、NASA のヨーロッパ クリッパー ミッションや欧州宇宙機関 (ESA) に情報を提供するのに役立つ可能性があります。欧州宇宙機関s) 木星の次の氷衛星探査機 (JUICE)。

2つの論文は9月21日にサイエンス誌に掲載される。

ジェームズ ウェッブ宇宙望遠鏡は、世界有数の宇宙科学天文台です。 ウェッブは、太陽系の謎を解き明かし、他の星の周囲の遠い世界を超えて、私たちの宇宙とその中での私たちの位置の神秘的な構造と起源を探求します。 WEB は、NASA とそのパートナーである ESA (欧州宇宙機関) およびカナダ宇宙機関が主導する国際プログラムです。