ジュノー探査機は木星最大の衛星に塩水の海の証拠を発見した

NASAのジュノー宇宙船は、2016年に木星に到着して以来、木星の探査を行っている。近年、このミッションは、地獄のような火山世界イオや氷の球体エウロパなど、この巨大ガス惑星の多くの衛星に注目している。今回、ネイチャー・アストロノミー誌に発表された研究で、ジュノーチームは木星最大の衛星ガニメデの新しい写真を公開し、塩分や有機化合物の証拠を示している。これらの物質は、ガニメデの凍った表面に泡立った地下の海からの塩分を多く含む海水の残留物である可能性が高い。そして、興味深いことに、塩分を多く含む海は、そこに生命が生息できる条件がある可能性を示している。

ガニメデは特に奇妙な場所です。木星の最も巨大な衛星であるだけでなく、太陽系全体で最大の衛星でもあり、水星よりも大きいです。また、内部深部の溶融金属コアから生成される独自の磁場を持つ唯一の衛星でもあります。エウロパや冥王星など、太陽系の外縁にある他の氷の世界と同様に、ガニメデの氷の地殻の下には海が潜んでいる可能性があります。いくつかの研究では、氷床と海が層状に積み重なった複数の海が地下に隠れていると示唆されています。

「ガニメデは非常に大きいため、その内部構造はより小さな惑星よりも複雑です」とアリゾナ大学の地質学者アディーン・デントン氏は説明する。同氏は今回の研究には関わっていない。同氏は、ガニメデの巨大なサイズは、興味深い分子が混ざり合うための空間がたくさんあることを意味すると指摘する。しかし、それはまた、物質が宇宙船から見える表面に到達するまでに長い距離を移動しなければならないため、その分子を見つけるのが難しいことも意味する。

ジュノーはついにガニメデに十分接近し、650マイル以内、ニューヨークからシカゴまでの距離よりも短い距離まで接近し、木星赤外線オーロラマッパー（JIRAM）を使って表面の化学物質を詳しく観察した。この驚異的な機器はガニメデの表面の組成を非常に詳細に追跡し、幅1キロメートルほどの小さな特徴も記録した。JIRAMがニューヨーク市を観察していたら、マンハッタンを10ブロック単位で地図化できるだろう。

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重要なのは、ガニメデの表面の物質が、その下に隠れている水について教えてくれるかもしれないということだ。もし表面に塩分があるなら、地下の海にも同じ塩水があるかもしれない。地球上の海も含め、海は液体の水が岩石のマントルと接触する化学反応から塩分を得る。この種の交換は「居住可能な状態に必要な条件の 1 つ」だと、イタリアのローマにある国立天体物理学研究所の研究科学者で、論文の筆頭著者であるフェデリコ・トーシ氏は言う。

しかし、他の最新の研究では、ガニメデにはマントルに直接触れている液体の水層はないことが示唆されている。代わりに、氷の地殻が海と岩石を隔てている。しかし、研究チームが JIRAM データでこれらの塩を確認したことから、現在ではないとしても、過去のある時点では接触していたことが示唆される。「これは、海が岩石マントルに直接接触していた時代を証明しています」とトシ氏は説明する。

ジュノーが検出した有機化学物質については、研究チームはまだそれがどのような化合物なのか完全にはわかっていません。彼らは脂肪族アルデヒドに傾いています。脂肪族アルデヒドは太陽系の他の場所で見つかる分子の一種で、より複雑なアミノ酸を作るために必要な中間段階として知られています。これらは通常、液体の水と岩石マントルが相互作用していることを示しています。これは明らかに生命の検出ではありませんが、ガニメデの隠れた海に生命が潜んでいる可能性があるという点で興味深いものです。「有機化合物の存在は、生命体の存在を意味するものではありません」とトシは言います。「しかし、その逆が真実です。生命には、いくつかの種類の有機化合物の存在が必要です。」

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残念ながら、ジュノーはガニメデに再び立ち寄って塩分の多い海岸を探す機会はない。代わりに、爆発的なイオに向かっている。探査機によるこれらの鉱物の最新の調査は、「この衛星を詳しく見るまたとない機会」だったとトシ氏は言う。しかし、2度目の訪問までそれほど長く待つ必要はないだろう。約10年後には、ESAのJUICEミッションでこの塩分の多い海域を探索する別の機会が与えられ、「ガニメデの完全かつ前例のないカバーを達成することが期待されている」と彼は付け加えた。