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エンケラドゥス — 6番目に大きい 土星の146個の衛星のうち – 液体の海があり、その明るく白く冷ややかな表面の下には岩の床があります。 氷火山は凍った物質の粒子を宇宙に吐き出し、地球を周回する多くの環の 1 つを生成します。
今回、研究者チームは、それらの氷の粒にリン酸塩が含まれていることを発見しました。 彼らはカッシーニのデータを使用してそれらを発見しました。 NASAとヨーロッパの共同探査機は、2017年に土星とその環と衛星の研究を終了した。地球を越えた海洋でリンが発見されたのはこれが初めてである。 この結果は、エンケラドゥスに地球外生命体が生息しているという可能性を高めるもので、水曜日にネイチャー誌に掲載された。
「私たちはこれを予想していませんでした。 私たちはそれを探していませんでした」と、この研究を主導したベルリン自由大学の惑星科学者フランク・ポストバーグ氏は語った。 彼は、彼らがリン酸塩（リンという元素を含む化学物質）を発見したという認識を「興味深い瞬間」と表現しました。
海洋世界でのリンの発見により、科学者たちは、私たちが知っている生命に不可欠な元素をすべて発見したと述べています。 リンは人間の骨や歯の重要な成分であり、科学者らはそれが宇宙で最も希少な生体必須成分であると言っています。 惑星研究者らは以前、エンケラドゥスで他の 5 つの主要元素である炭素、水素、窒素、酸素、硫黄を検出していました (最後の 1 つは暫定的に検出されました)。
以前の研究では、地球外の海洋世界ではリンが不足しているはずで、太陽系や銀河系の他の場所で生命が誕生するのを妨げる可能性があることが示されていた。
しかし、エンケラドゥスでは、研究者らは「正反対」を発見したとポストバーグ博士は述べた。 同氏は、リン酸塩が不足しているのではなく、その氷の海が「地球の海と比べて1,000倍ほど豊富にある」と述べた。
ポストバーグ博士と彼の同僚は、カッシーニがエンケラドゥスの放射によって形成される土星の「Eリング」を通って飛行する際に研究した345個の氷粒の詳細な調査を実行することによって、この結論に達しました。 彼らは、これらの粒子が宇宙船上の機器である宇宙塵分析装置の金属板と衝突することによって生じる塵パフの組成を測定した。 彼らは、氷の粒子のうち9個が、リン酸塩の存在を示唆する分子量を持っていることを発見した。
カッシーニの測定値を誤解していないことを確認するために、研究室で一連の実験を設定し、リンのさまざまな状態と濃度を試しました。 「そして、多くの測定を行った結果、的中したのです」と、この研究のもう一人の著者で現在はワシントン大学の宇宙生物学者であるファビアン・クレナー氏は語った。 「宇宙からのデータと完全に一致するものを見つけました。」
しかし研究者らは、エンケラドゥスの海になぜこれほど高濃度のリン酸塩が存在するのかをまだ説明できなかった。 この研究の研究者の一部は、東京工業大学で、海洋水とその岩石底の間の地球化学的相互作用をシミュレートすることにより、これを調査しました。
彼らは、炭酸塩が豊富なエンケラドゥスのアルカリ性水の中に答えを見つけました。 「それは『ソーダの海』と言えるでしょう」とポストバーグ博士は言う。
リンは、小惑星や彗星の内部に見られる固体鉱物などの固体鉱物中に自然に最も多く存在します。 生物学的に利用するには可溶性である必要があるため、「岩の中に閉じ込められた場合、一生採取するのは難しい」とポストバーグ博士は語った。 「しかし、このソーダ水はリン酸塩を非常によく溶解できることがわかりました。」
アリゾナ州立大学の惑星地球化学者で、この研究に関する展望記事を『Nature』誌に寄稿したミハイル・ゾロトフ氏は、この説明に驚かなかった。 「地球上のソーダ湖の研究により、天然のソーダ湖には大量のリンが含まれることが予想されることは以前から明らかでした」と彼は言う。
ポストバーグ博士は、エンケラドゥス以外にも、この発見は、木星の衛星エウロパや準惑星冥王星のような太陽系外縁部の他の海洋世界にはリン酸塩が豊富で、したがって居住可能な可能性があることを示している可能性があると述べている。
彼と同僚の研究者は、結果を強化するためにカッシーニ データのより大きなサンプルを分析したいと考えています。 しかし、エンケラドゥスでの生命探査の決定的な探査は、たとえ承認されたとしても、10年か20年はかかるだろう。
「この非常に住みやすい場所に実際に人が住んでいるのかどうかはまだ分かりません」とポストバーグ博士は言う。 「しかし、確かに一見の価値はあります。」
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