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ハッブル宇宙望遠鏡の観測により、木星の衛星エウロパの水柱の証拠が確固たるものになった

ハッブル宇宙望遠鏡の観測により、木星の衛星エウロパの水柱の証拠が確固たるものになった

アラン・ボイル

エウロパとプルーム
この合成画像は、木星の衛星エウロパの縁から7時の方向で噴出していると思われる水蒸気の噴煙を示しています。ハッブル宇宙望遠鏡のデータは2014年1月26日に撮影されました。ハッブル宇宙望遠鏡のデータに重ね合わせたエウロパの画像は、ガリレオ探査機とボイジャー探査機のデータから合成されています。(クレジット: W. Sparks / STScI / NASA / ESA / USGS Astrogeology Science Center)

エイリアンではない。NASAが事前に発表していたにもかかわらず、それほど驚くようなことではない。しかし、木星の氷に覆われた衛星エウロパから水蒸気が噴出しているという新たな証拠が、生命の兆候を探して水を採取する計画への期待を高めている。

その証拠は、ハッブル宇宙望遠鏡が感度限界で捉えた斑点状の紫外線画像という形で現れた。科学者たちは、これらの画像はエウロパの南極付近で断続的に水蒸気が放出されている様子を示していると述べている。

「もしプルームが存在するなら、これは非常に興味深い発見だ」と、ボルティモアの宇宙望遠鏡科学研究所の天文学者ウィリアム・スパークスは本日の電話会議で記者団に語った。

スパークス氏は、アストロフィジカル・ジャーナルに掲載される観測結果をまとめた論文の筆頭著者です。この紫外線データは、ハッブル宇宙望遠鏡の撮像分光器(STIS)によって2014年に測定されました。

3年前、別の研究チームがSTISの分光測定結果からエウロパに水柱がそびえ立っていることが示唆されたが、その観測結果を確認することはできなかった。カッシーニ探査機のデータに基づく研究では、水柱の証拠は見つからず、疑問が浮上した。

スパークス氏らは別の方法を試した。彼らはハッブル宇宙望遠鏡を用いて、太陽からの紫外線を均一に反射する木星の円盤を通過するエウロパを観測した。そして、何百万ものデータを丹念に分析し、エウロパの縁に沿って、水蒸気の噴出によって光が透過したと思われる点を見つけた。

2つの異なる手法が水の噴出を示唆したという事実は、この現象が単なるデータの偶然ではなく、現実の現象であるという科学者たちの確信を強めるものである。しかし、スパークス氏は、この仮説を確証するにはさらに多くのデータが必要だと強調した。ハッブル宇宙望遠鏡の後継機として2018年に打ち上げ予定のNASAのジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が、その成果をもたらす可能性がある。

スパークス氏はまた、証拠は水が常に存在しているわけではないことを示唆していると述べた。ハッブル宇宙望遠鏡による10回の観測のうち、噴煙の証拠を示したのはわずか3回だけだった。「もしそれが本当に存在するなら、断続的なはずだ」と彼は述べた。

エウロパの画像
ハッブル宇宙望遠鏡が捉えた3枚の紫外線画像には、エウロパの南極付近に噴煙の兆候が見られる。他の7枚には見られなかった。これらの画像には、視覚的な補助としてエウロパの可視光画像が加えられている。(クレジット: W. Sparks / STScI / NASA / ESA)

スパークス氏は、噴煙には数百万キログラムの水が含まれており、エウロパの地表から約200キロメートル上昇すると推定した。これは、土星の氷に覆われた衛星エンケラドゥスから噴出している、より顕著な水の噴煙と同程度の規模となる。

エンケラドゥスと同様に、エウロパも氷の下に深海の海が存在すると考えられており、潮汐力や岩石核の歪みによって加熱されている可能性があります。液体の水が存在することは、エウロパとエンケラドゥスが、その潜在的な居住可能性を測るミッションの有力候補となることを意味します。

衛星が氷で覆われているという事実は、一つの難題を突きつけている。どうやって水に到達するのか?現在、科学者たちは、提案されているエウロパ探査ミッションが、探査機が通過する際に水を「味わう」ことができるような近距離フライバイを含む、繰り返しのフライバイで噴出物を分析できるという確信を深めている。

ワシントンにあるNASA本部のエウロパ・ミッション・プログラム科学者、カート・ニーバー氏は、2020年代の打ち上げがすでに予定されているミッションでは、そのような観測を行うことができるだろうと述べた。

ニーバー氏は、エウロパ探査機は生命の存在を探知するために特別に建造されるわけではないことを強調した。「居住可能性を測定する方法は知っています。…生命の発見に関しては、それほど経験がありません」と彼は述べた。

たとえ微生物(あるいはフリーズドライの魚)が地表下から噴出したとしても、木星系の放射線環境と冷たい宇宙空間の真空によって死滅してしまうだろうとスパークス氏は述べた。「かつて氷の中、あるいは氷によって守られていたものの残骸を探さなければならないだろう」と彼は語った。

本日の報告会の前にNASAは、科学者らがエウロパの海に関係している可能性のある活動の「驚くべき証拠」を共有すると述べていたが、地球外生命体の発見は報告しないと明言していた。

NASAの広報担当者スティーブ・コール氏は、ブリーフィングの冒頭で、宇宙人に関する話題について冗談交じりに言及した。「ネタバレ注意:最近一部メディアが報じているように、今回の発見はエウロパにおける生命の発見とは全く関係がありません」と、コール氏は記者団に語った。

科学者たちは、この誇大宣伝からさらに距離を置いている。スパークス氏はGeekWireに対し、今回の発見が驚くべきものかどうかという質問に対して「中立的」な立場をとっていると述べた。ジョージア工科大学の惑星科学者で、長年エウロパを研究しているブリトニー・シュミット氏も、同様に慎重な姿勢を示した。

「私はいつも人々にこう言います。『驚いていません』と。興奮していると同時に、懐疑的でもあります」とシュミット氏は語った。