科学者たちは地球外の大気圏における生命の痕跡を見つけるための公式を微調整している
アラン・ボイル著
異星の大気中に酸素が存在することだけが、生命が存在する唯一の確かな証拠なのでしょうか？必ずしもそうではありません。科学者たちは、生物活動の化学的特徴はもっと微妙で、一見不均衡に見えるガスの混合など、より微妙なものである可能性が高いと述べています。
本日サイエンス・アドバンス誌に発表された論文の中で、研究者らは、NASAのジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡のような将来の観測所は、生物学的プロセスがなければ不均衡になる大気ガスの特徴を探すべきだと述べている。
この研究の主著者であるワシントン大学のジョシュア・クリッサンセン＝トットン氏は、太陽系外惑星での生命の探索において、酸素の探索だけが唯一の戦略であってはならないと述べている。
「大気中の酸素を生命の痕跡として探すという考え方は、 古くから存在しています。そして、それは良い戦略です。 生命がなければ酸素を大量に生成するのは非常に困難ですから 」と彼はニュースリリースで述べた。「しかし、私たちはすべての卵を一つの籠に詰め込むつもりはありません。たとえ宇宙に生命が広く存在するとしても、 酸素を生成するのが生命であるかどうかは分かりません。酸素生成の生化学は 非常に複雑で、非常に稀なケースである可能性があります。」
彼と彼の同僚は、探すべき別の化学式として、メタン＋二酸化炭素、マイナス一酸化炭素を提案している。
「表面に液体の水が存在する惑星では、メタンと二酸化炭素がかなり豊富に存在すること、そして一酸化炭素が存在しないことを発見する必要があります」と、ワシントン大学の地球宇宙科学教授で共著者のデイビッド・キャトリング氏は述べています。「私たちの研究は、この組み合わせが生命の存在を示す有力な兆候となることを示しています。非常にエキサイティングなのは、私たちの提案が実現可能であり、そう遠くない将来、地球外生命圏の歴史的な発見につながる可能性があるということです。」
この式は、科学者たちが地球の大気の初期の歴史、つまり酸素が優勢になる前の状態を考察して導き出された。これは、メタンが非生物学的に生成される可能性を排除することを目的としています。さらに、研究者たちは、生命が存在する惑星の大気には一酸化炭素は蓄積されないと仮定しています。
「一酸化炭素は微生物に容易に分解されるガスです」とクリッサンセン＝トットン氏は説明した。「ですから、一酸化炭素が豊富であれば、それは生物が存在しない惑星を見ているかもしれないという手がかりになるでしょう。」
生命を探すときに使用する公式を見つけ出すのはまだ早すぎるというわけではない。ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡は2019年に打ち上げが予定されており、将来登場する他の望遠鏡も太陽系をはるかに超えた惑星の大気を分析できるようになると思われる。
クリッサンセン＝トットン氏とキャトリング氏に加え、ステファニー・オルソン氏もサイエンス・アドバンス誌の論文「地球史における不均衡なバイオシグネチャーと太陽系外惑星生命検出への示唆」の共著者である。
