数十億年前、火星は気候を変える微生物で賑わっていたかもしれない

赤い惑星は、非常に過酷な環境の住処である。華氏約マイナス80度の極寒、寒さからほとんど守ってくれない大気、そして水の定義が全く異なる。近いうちに生命が宿ることはないだろうが、かつて生命体がいたかどうかについては疑問が残る。

ネイチャー・アストロノミー誌に掲載された新しい研究によると、およそ40億年前、火星には微生物の地下世界があった可能性があるという。しかし、微生物のような単純な生命体が存在したとしたら、「実際には、その生命体が自らの死滅を引き起こすことはよくあるかもしれない」と、現在ソルボンヌ大学の博士研究員である研究主任著者のボリス・ソテリー氏はAP通信に語った。同氏はさらに、「結果は少し暗いが、非常に刺激的でもあると思う。生物圏と惑星の相互作用の仕方を再考するよう我々に迫るものだ」と付け加えた。

[関連: パーセベランスの岩だらけの探査から得られた火星に関する 5 つの新たな知見]

火星は誕生当初、現在の大気よりもはるかに濃い大気を持っていた可能性があり、火星自体も水で満たされていた可能性がある。研究の主執筆者でアリゾナ大学の進化生物学者レジス・フェリエール氏によると、この古代の大気中の二酸化炭素と水素が、水の流れを可能にし、おそらく微生物が繁栄できる温暖な気候を作り出した可能性があるという。

数十億年前の火星がどのような様子だったかを仮想的にシミュレーションするため、研究チームは火星の地殻、大気、気候のモデルを作成し、地球上で水素と二酸化炭素を代謝する微生物群の生態モデルと組み合わせた。「私たちの目標は、岩石と塩水が混ざった火星の地殻のモデルを作成し、大気中のガスを地中に拡散させて、メタン生成菌がそれに耐えられるかどうかを調べることでした」とフェリエール氏はプレスリリースで述べた。「そして、一般的に言えば、答えはイエスです。これらの微生物は火星の地殻で生息できた可能性があります。」

メタン生成微生物は、人間が呼吸した酸素を二酸化炭素に変換するのと同じように、環境から化学エネルギーを変換し、メタンを廃棄物として放出することで生きています。海底の割れ目に沿った熱水噴出孔など、地球上で最も過酷な生息地で繁殖し、圧倒的な水圧、氷点下に近い気温、完全な暗闇の中での生活に適応した生態系全体を支えることができます。

研究チームは、火星のメタンを放出する微生物は、数インチの土に覆われた火星の地表のすぐ下に生息し、放射線から守られているのではないかと仮説を立てた。ソーテリー氏によると、火星の氷のない場所ならどこでも、地球と同じようにこれらの微生物が生息していた可能性があるという。

しかし、二酸化炭素を多く含んだ薄い大気から大量の水素が吸い出されると、火星の保護層が危険にさらされることになる。大気中の水素の量が減ると、火星の気温は急激に下がり、火星の表面またはその近くにいた微生物は、おそらく生き延びるためにさらに深く潜っただろう。

[関連: NASA の探査車パーサヴィアランスが火星の微生物を探査中。]

「当時の火星は地球より少し寒かったかもしれないが、今ほど寒くはなく、平均気温は水の氷点以上だった可能性が高い」とフェリエール氏は言う。「現在の火星は塵に覆われた氷の塊と表現されているが、初期の火星は多孔質の地殻を持つ岩石惑星で、液体の水に浸かっており、湖や川、さらには海や海洋を形成していたと想像している」

研究チームはまた、表面と地殻の温度を予測するモデルを適用し、初期の火星生命体が直面した気象条件をシミュレートした。研究チームはそれを別の生態系モデルと組み合わせて、この種の生命体が長期間この環境で生き延びることができたかどうかを予測した。

「これらの微生物が直面した問題は、火星の大気が基本的に消えて完全に薄くなったため、エネルギー源がなくなり、代わりのエネルギー源を見つけなければならなかっただろうということです」とソートリー氏はプレスリリースで述べた。「それに加え、気温は大幅に低下し、地殻のさらに奥深くまで潜らなければならなかったでしょう。現時点では、火星がどのくらい長く居住可能な状態であったかを言うのは非常に困難です。」

研究者らは、この過去の生命の証拠を探すのに最適な場所はヘラス平原（まだ未調査の地域）とジェゼロクレーターであると示唆している。NASAのパーサヴィアランス・ローバーはイシディス平原の北西側にあるクレーターで岩石を収集しており、今後10年以内に地球に持ち帰る予定である。