エンケラドス、生命に必要な有機化合物

enceladus

-2019年10月8日のニュース-

2004年から2017年の間に、アメリカの宇宙船カッシーニは、軌道から土星系を初めて研究しました。この長期の任務により、着陸船をタイタンに置き、土星の回転を測定したり、小さな月、エンケラドスの驚くべき特徴を示すことができました。エンケラドスは直径500 km、表面温度は摂氏-200°前後で、完全に死んでいると予想されます。それどころか、それはカッシーニミッションによって明らかにされた最も驚くべき驚きの一つです。

エンケラドスの南極付近で巨大な間欠泉が撮影されました。それらは、土星の環Eに餌を与える前に、高度500 kmまで上昇します。その後の重力と秤動の手段は、惑星学者コミュニティに確実性をもたらしました。エンケラドス間欠泉は、巨大な地下海に源を持っています。これらの発見により、小さな月は地球外生命の探索の優先事項の1つになりました。残念ながら、土星への次のミッションは、長い間前に計画されていません。

しかし、カッシーニミッションによって収集されたデータには、まだ多くの発見があります。これは、ドイツのチームによって2019年10月2日に公開された研究の事例です。研究者は、宇宙探査機の科学機器である宇宙塵分析器によって収集されたデータの非常に徹底的な分析を実施しました。彼らは、以前は気付かなかった新しい化学的特徴を発見しました。彼らは、窒素および酸素原子を含む有機化合物であると考えているものを見つけました。彼らは、これらの化合物はエタナールとエチルアミンであると考えています。

この発表を非常に興味深いものにしているのは、地球上でこれらの有機化合物が、生命の出現の基本的な成分であるアミノ酸とタンパク質を生成する化学反応の源であるということです。これらの結果を発表したドイツのチームは、主に2018年にエンケラドス間欠泉で複雑な有機分子の発見を報告した同じ研究者で構成されています。

エンケラドスには、比較的複雑な有機化合物を含む塩分を含んだ地下海に間欠泉がリンクしていると考えられています。この海は岩の多いコアと相互作用しています。アミノ酸、タンパク質などの形成に必要な化学反応を促進するために使用できるエネルギー源である水熱ベントが存在する場合があります。地球上では、熱水噴出孔の近くで最も古い微生物の化石が発見されています。彼らは40億歳以上かもしれません。一部の研究者は、生命が現れたのはこの環境であるとさえ考えています。すべての条件が正しければ、エンケラドスは同じ歴史を知っていたかもしれません。

残念ながら、この仮説は検証が困難です。私たちが興味を持っているのは、それ自体が厚い氷の地殻で覆われた海の底です。そして、エンケラドスは、良好な軌道条件で、私たちから十数年の旅にあります。それでも、この発見はエンケラドス専用の新しい宇宙ミッションの開発を推進する可能性があります。土星に向けて送られる次の宇宙船は、2026年のDragonflyミッションです。このミッションは、別の魅力的な月であるタイタンにクアッドコプタードローンを投下します。おそらく、エンケラドス間欠泉を研究するために、小さな二次ペイロードをロボットに移植することができます。





地球と同様に、エンケラドゥスは複雑な有機分子

– 2018年7月3日のニュース –

私たちのシステムは有機化合物が豊富です。これらの分子は、その組成が少なくとも1つの炭素原子を含み、生命の基本的な化学要素と考えられている。これが有機分子と呼ばれる理由です。今のところ、太陽系で見られる有機化合物はかなり単純です。たとえば、メタンはわずか5つの原子から構成されています。この単純な有機化学は非常に普及しているようです。いくつかの研究者は、太陽系の誕生前に星間媒体で形成された可能性があると考えています。しかし、私たちの太陽系はまた、地球の外で複雑な有機化学をホストしていますか?

ドイツのハイデルベルク大学のチームは、これがエンケラドスで可能だと考えています。彼らの研究の基礎として使用されたデータは、昨年の土星の大気中に沈んだカッシーニの宇宙探査から来たものです。しかし、その壮大なエピローグの前に、カッシーネ宇宙探査機は、エンゼラドの南極で形成された水の間欠泉のスペクトル分析を行った。これらの分析は、複雑な有機分子の存在を示している。これが地球の外で初めて検出されたのです。

それまでは、太陽系で検出されたさまざまな有機分子は、50単位に近い質量を持っていました。この単位は、炭素原子12の質量の12分の1に対応する。メタン分子は、例えば、16原子単位の質量を有する。エンケラドスの間欠泉でカッシーニによって検出された有機分子の断片のいくつかは、200単位以上の統一原子量を示しています。それらは数百の炭素原子、水素、酸素および窒素からなる非常に複雑な分子である。これらは、惑星火星や彗星で検出された分子とは非常に異なる分子です。

エンケラドゥスの氷の下では、複雑な化学作用によってこれらの分子が形成されます。エンケラドスには、氷の下に深く埋まった海水があります。 Enceladeの海底には熱水活動があります。黒い喫煙者、小さな水中火山などは、これらの化学反応に必要なエネルギーと熱を供給することができます。その後、有機分子は、間欠泉によって宇宙に放出される前に、泡によって海洋の頂上に運ばれる。黒い喫煙者、地下の海洋および間欠泉の生態系は、数十億年にわたって存在していた可能性があります。これは、タンパク質が自発的に形成するには不十分である。しかし、エンケラドスの間欠泉は、土星の小さな月の深みに何が起こっているかを知るユニークな機会を提供します。

Saturnianシステムへの宇宙ミッションは計画されておらず、たとえそのような任務が立証されたとしても、最初の結果を見る前に5年から10年の開発が必要になります。したがって、カッシーニの結果分析が悪用する新しい興味深いデータを明らかにするであろうことが期待される。

陸上の海底の生物は、エンケラドゥスの海で生き残ることができます

– 2018年3月13日のニュース –

近年、太陽系の場所で、いつか人生の痕跡を見つけることができるようになることを願っています。火星はもちろん、ガス巨人、あるいはセレスのような他の小さな天体の周りの軌道上に凍った衛星があります。これらの環境は、私たちが地球上で知っているように、生命の出現に必要な成分の少なくとも一部を収容することができます。並行して、私たちは地球上で、他のほとんどの生命体を殺す極限状態に耐えることができる生物をますます発見しています。彼らは極限性生物と呼ばれています。彼らはしばしば単一の細胞からなる非常に単純な存在ですが、それは人生のままです。地獄に抵抗できる難しい条件や生き物では、人生の方程式が太陽系のどこか他の場所で好都合な解を見つけたかもしれません。

このような発見をする前に、私たちはすでに、地上起源の生き物が太陽系の別の体で生存できるかどうか疑問に思うことができます。オーストリアの研究者チームはそう考えています。彼らの研究は2週間前にネイチャー誌に掲載され、メタノジェニック古細菌と呼ばれる特定の形態の生命に関係しています。研究者たちは土星の周りを周回する月のエンケラドスの条件に興味を持っていました。厚い氷の下で液体の水の海を抱くことが強く疑われています。大部分の地球の種にとって、エンケラドスの海は楽園ではありません。光はなく、酸素は無く、大きな圧力があります。しかし、古代のメタノーゲンについては、これは問題ではない。たとえ彼らがそれらのように見えるとしても、細菌で分類することはできません。それらはメタン生成代謝を有し、すなわち、二水素および二酸化炭素からメタンおよび水を生成することができる。この反応は、光または任意の形態の酸素に頼ることなく、その代謝に必要なエネルギーを提供する。地球上では、それは熱水噴出口の近くの深い海底にあります。

カッシーニの探査は、我々がエンケラドスの間欠泉の化学を観察することを可能にした。二酸化炭素、二水素、メタンがあります。多分メタンは水素とCO2の転換の産物です。外見上、何もそれに反対しているようです。確かに、オーストリアの研究者チームは実験室でエンケラドス海の推定条件を再現しました。生命に非常に寛容ではないとの圧力の下でさえ、メタン古細菌はメタンを作り続け、再生産し続けました。彼らにとっては、エンケラードは生き生きとしているようです。

画期的な財団がEnceladusの探査任務を研究

– 2017年11月21日のニュース –

NASAは、土星の月であるエンケラドスの海洋化学を分析するための道具を開発しました。しかし、現時点では、土星への任務は計画されていません。 Enceladusに興味を持っているのは米国の宇宙機関だけではありません。ロシアの億万長者ユリ・ミルナーが資金を提供してきた画期的な財団は、すでにブレイクスルー・リッスンによる地球外情報研究とブレイクスルー・スターズショットによる星間旅行に多額の投資を行っています。ユリ・ミルナーの基盤は現在、土星の月への私的使命の可能性を検討しています。エンケラドスは、カッシーニの探知機によって発見されたその間欠泉のおかげで、多くの注目を集めています。間欠泉は、氷の下に液体の海が存在する可能性が高いことを証明し、潜在的に生命の存在を証する。

民間惑星間科学的使命が最初のものになるだろう。財団のエンジニアたちは、数億ドルに達する最初のミッションデザインを想像しました。彼らは今、あらゆる手段でコストを削減しようとしているフェーズに入っています。ソーラーセイルの使用を含むいくつかのトラックが記載されています。ブレイクスルー・ファウンデーションは、プロジェクトでフォトニック推進を利用したいと考えています。 2018年の最初の6ヶ月間に、このプロジェクトはEnceladusの知識を向上させ、民間資金調達を可能にするためには非常に経済的なミッションデザインを作成しようとする研究段階にあります。

このプロジェクトはまた、NASAとESAとの協力の機会になるかもしれません。 2つの宇宙機関はすでにコンセプトについて相談されている。 NASAは、ニューフロンティアプログラムの第4の使命を選択する過程にある。ダース程度の候補ミッションのうち、少なくとも2つはエンケラドゥスを中心にしています。ミッションの選択は2019年に行われ、2025年の打ち上げが予定されています.NASAがエンケラドゥスへの任務を選択したとしても、結果を得るには少なくとも15年以上かかるでしょう。ブレークスルー財団が提案した使命は、物事をスピードアップすることができます。ユリ・ミルナーは、彼の宇宙船がかなり早く打ち上げられることを望んでいると主張する。私たちは、民間の俳優が、NASAが例えば満たしている官僚的な制約から解放され、素早く動くことを望むことができます。 NASAとブレークスルー財団との関係は、NASAの研究センターの元ディレクターであるピート・ワードン(Pete Worden)氏のように、非常に近いです。

SELFIはEnceladus間欠泉の組成を研究する

– 2017年11月14日のニュース –

カッシーニ探査の主要な発見の中で、多くの手がかりは、土星の月であるエンケラドスの表面の下に海洋が存在することを示唆しており、太陽系内の地球外生命の発見のための主要な標的となっています。しかし、この海は氷の数マイル以下に位置するだろう。幸運なことに、エンケラドスは定期的に水を主体とする間欠泉を放ち、より低コストでこの海洋を研究することができます。

このために、NASAチームは、エンケラドスの間欠泉を解析するために特別に設計された計測器を開発しています。それはSELFI(Submillimeter Enceladus Life Fundamentals Instrument)と呼ばれています。 SELFIの主な使命は、エンケラドゥスの海の化学的性質を理解することです。このために、この機器は電波の分野で機能する分光計を使用します。これにより、私たちが知っているように人生の発展にとって特に重要な13種の化合物の有無を検出することが可能になります。水はもちろん、メタノール、アンモニア、オゾン、過酸化水素、二酸化硫黄、塩化ナトリウムもあり、地球の海を塩分にします。

SELFIがこのすべての情報を提供することができれば、エンケラドスの地下に起こっていることをはるかに正確に把握することができます。しかし、NASAはまだ未来の土星探査の計画を発表していないため、SELFIに参加する任務はない。カッシーニの子孫はエンケラドゥスに焦点を当てるでしょう。そして、SELFIが使命の一部となる良いチャンスがあります。

その間に、SELFIの楽器または同様のコンセプトを、今後10年間の初めに開始されるEuropa Clipperミッションに統合することができます。ジュピターの月ヨーロッパは確かにエンケラドゥスのように強く見えます。それはまた、氷の厚い層の下に海洋を守っていると疑われており、それに間欠泉もあります。最後に、NASAはこれらの衛星を研究するためにJames Webb宇宙望遠鏡を使用する予定です。望遠鏡は、近赤外分光計を使って、エンケラドスの間欠泉とヨーロッパの間欠泉の組成を決定しようとします。しかし、これらの観測が成功するかどうかは確かではありません。ジェームズ・ウェッブは、間欠泉が発生する正確な瞬間に観測を行うことができなければならず、特にこれらの間欠泉は地球から検出されるのに十分な有機分子を含んでいなければならない。いずれにしても、これらの月の化学の詳細を知るためには、現場での任務が必要になります。

エンケラドスは人生の存在に必要な要素を持っています

– 2017年4月18日のニュース –

カッシーニのミッションは、キロメートルの氷の下に埋め込まれたエンケラドスの海洋が、核の水熱活動によって水素を供給されることを明らかにした。 具体的には、これは、エンケラドスに生命の外観に有利な追加のレンガがあることを意味します。 したがって、液体の海に加えて、潜在的な生命体がメタン生成を通じてエネルギーの実行可能な供給源を有するという証拠が今や存在する。 NASAアソシエイト・アドミニストレーターのThomas Zurbuchen氏は、潜在的に人が住む世界を発見することは決してなかったと指摘する。

ソース

あなたもこれに興味があるはずです