[公開日] 2024 年 6 月 4 日 12:37 NZST [更新日] 2024 年 6 月 8 日 4:21 NZST
[質問] ヘンリー、13 歳、マサチューセッツ州サマービル、アメリカ合衆国 – – – [ヘンリーの質問] なぜ天文学者は地球上の生命のあり方に基づいて他の惑星での生命の兆候を探すのでしょうか? 他の惑星にはまったく異なる種類の生命が存在する可能性はないのでしょうか?
[答えてくれる先生] Cole Mathis
知らない場所でかくれんぼをしたことがありますか? 家でかくれんぼをするよりずっと難しいです。ベッドの下、クローゼットの中、ソファの後ろなど、明らかな隠れ場所しか知りません。コツは、想像もできない隠れ場所を考え出すことです。隠れ場所だとは思ってもいなかった場所をどうやって探すのでしょうか?
これは、私のような科学者 が地球外生命を探すときにやっていることと似ています。私たちは生命を探す新しい方法を考えようとしています。その間、私たちは、想像できるのは私たちと同じ生命なので、私たちと同じような生命を探す方法で生命を探しています。
近くを探す
地球外生命を探すのに最も近い場所は、太陽系内の惑星です。
NASA のバイキング 1 号ミッション は、1976 年に地球の隣の火星の周回を開始しました。火星での生命の探索は、ミッションにとって最も重要な科学的課題の 1 つでした。宇宙船には、火星の表面に着陸して、土の中に生命体が存在するかどうかを確認できる着陸機が含まれていました。
科学者たちは、火星の生命は地球の生命とはまったく異なる可能性があることを知っていたため、特定の生命体や分子を探すことはしませんでした。代わりに、生命が何を作るかではなく、何をするかを調べる実験を計画しようとしました。
たとえば、地球上の植物やその他の生命体は 光合成 を行います。光合成とは、太陽光と空気中の二酸化炭素を使ってエネルギーを集め、成長するプロセスです。バイキング 1 号の科学者は、火星で光合成が起こっている兆候を探すために着陸船を設計しました。
そのために、着陸船は土をすくい上げ、それに光を当て、空気中の二酸化炭素が土に移っているかどうかを測定しました。この実験では、火星の土に光合成の兆候は見られませんでした。
着陸船は、火星の土に生物が成長している証拠を探す他の 2 つの実験も行いました。 1 つは二酸化炭素ガスを使用し、もう 1 つは地球上の生命体が好んで食べる糖とアミノ酸分子を使用しました。
これら 3 つの実験とその他の測定結果から、ほとんどの科学者は、火星の表面に生命はおそらく存在しない、少なくとも光合成や糖を食べるような生命は存在しないという点で一致しました。しかし、火星に古代の生命体の痕跡があるかどうか、あるいは地表の奥深くに現在の生命が存在するかどうかは、まだわかっていません。
バイキング着陸船の実験は、他の惑星の生命を最も直接的にテストするものでした。ただし、かくれんぼのゲームで言えば、これらの実験は基本的にクローゼットの中を覗くようなものでした。隠れ場所としては非常に明白ですが、念のため確認する必要があります。それでも、科学者が結果を解釈するのには長い時間がかかりました。
遠くを探す
太陽系外で生命を探すのはさらに難しく、さまざまな技術が必要です。
最も近い太陽系外惑星（太陽以外の恒星を周回する惑星）はプロキシマ・ケンタウリb (Proxima Centauri b) で、地球から約2500万ミリオンマイル（25の後にゼロが12個）離れています。これらの遠い世界は非常に遠いため、科学者は長い時間をかけて、着陸機を送って実験を行うつもりはありません。
太陽系外惑星で生命を探すのは、隣人の家でかくれんぼをしようとしているようなものですが、窓からしか見ることができず、中に入ることはできません。運が良ければ、隠れている人を見つけるのにちょうどいい光の角度になるかもしれませんが、見えない場所をすべて知ることはできません。
新しいジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡などのツールは、太陽系外惑星の大きさ、恒星との距離、そしておそらく大気中のガスを明らかにすることができます。しかし、それだけです。それでどうやって生命を探すのでしょうか?
天文学者は、酸素を探すことで 太陽系外惑星の生命を探すことを考えてきました。彼らがこの戦略を始めたのは、地球では生命体が大気中の酸素のほとんどを作っていたからです。別の惑星の酸素は、地球外生命体によって作られたのかもしれません。
しかし、生命を介さずに酸素ができる方法があることが分かりました。そのため、現在、天文学者は酸素だけを探しているのではなく、水やメタンや二酸化炭素などの他のガスとともに酸素がある惑星を探しています。これらの組み合わせは、生命のいない惑星には存在しないと考えられるため、生命の存在を示している可能性があります。しかし、それについてもまだ不確かです!
これらのガスを探して生命を探すのは、かくれんぼでソファの後ろを探すようなものです。そこに誰かがいるかどうかはわかっていますか?いいえ。でも、窓から内を見ることしかできず、ソファの後ろに人が隠れているのを想像できます。試してみる価値はあるでしょう。他にどこを探せばいいのでしょうか?
私たちはどんなゲームをしているのでしょうか?
かくれんぼをすることとエイリアンを探すことには、2 つの大きな違いがあります。
まず、かくれんぼをするときは、たいてい誰かと一緒に遊んでいるとわかっています。宇宙にエイリアンがいるかどうかはわかりません。宇宙に他の生命がいない可能性もありますし、すぐ隣にエイリアンがいる可能性もあります。私たち自身の生命以外の生命の例が見つかるまでは、宇宙で生命がどれほど一般的であるかはわかりません。
2 つ目の違いは、ほとんどの科学者が エイリアン生命体が私たちから隠れている とは考えていないことです。それは私たちがまだ見つけていないだけです。より高度な文明があれば 発見を回避できるかもしれない という考えもありますが、研究者は太陽系でそのようなことは起きていないと考えています。
天文学者や宇宙生物学者の多くは、地球に似た生命だけを探すと、まったく異なるエイリアンの兆候を見逃してしまう可能性があることを知っています。しかし、正直なところ、エイリアンを発見したことは一度もないので、どこから始めればよいかわかりません。何をすべきかわからないときは、どこかから始める方が、何もしないよりはましです。
バイキング着陸船のような実験で生命を探したり、酸素を探したりしても役に立たないかもしれません。しかし、運が良ければ、可能性はあります。運が悪かったとしても、明らかな可能性をいくつかリストから消すことができます。そうすれば、これまで考えたことのないものを想像するという、より難しい問題に集中できます。
- この記事は、プロキシマ・ケンタウリ b までの距離の誤字を修正するために更新されました。
この記事は、クリエイティブコモンズライセンス(CCL)の下で The Conversation と各著作者からの承認に基づき再発行されています。日本語訳は archive4kids の翻訳責任で行われています。オリジナルの記事を読めます。original article.
