何かが金星の雲の酸性度を下げている

我々が知っている生命は、金星の二酸化炭素と硫酸の渦巻く大気の中では生きられないはずだ。実際、金星の雲は非常に酸性で、通常の pH スケールにも入らない。しかし、米国科学アカデミー紀要に発表された新しい研究によると、適切な状況下では、特定の生命体が金星の有毒な雲の中でアンモニアを生成して自らの住処を作ることができる可能性があるという。

金星の雲には、興味をそそる異常現象がいくつかある。そして、なぜこうした異常現象が存在するのかという未解決の疑問は、金星に生命が存在する可能性を示唆している。研究者たちは、例えば、大気圏の上層部では二酸化硫黄の濃度が劇的に低下することを発見したが、その理由はわかっていない。

なぜこのような減少が起こるのかを理解するために、ケンブリッジ大学の天体化学の博士研究員で、今回の研究の共著者でもあるポール・リマー氏は、高層雲の硫酸液滴の化学組成を調べた。「純粋なバッテリー液のようなものではなく、胃酸に少し似ています」とリマー氏は言う。「それでも非常に酸性ですが、それほどではありません。」

研究者たちは、酸を中和する塩が惑星の表面から雲に巻き上げられる可能性があると理論づけていたが、リマーの以前の計算によると、必要なミネラル塩の量は極端すぎる。現在、研究チームは酸性度の異常を説明する新しい仮説を提唱している。原因が表面のミネラルではなく、雲の中で生成される物質だったらどうなるだろうか？

研究者らは、アンモニア（NH ₃ ）を中和剤として使うモデルを作成した。アンモニアは、1970年代にベネラ8号とパイオニア金星探査機によって雲層で予期せず検出された。このアンモニアは、金星で自然に起こる代謝活動の兆候である可能性があり、つまり、大気圏に何らかの生命が生息していることを意味すると、MITの宇宙生物学研究者で論文の共著者であるヤヌシュ・ペトコウスキー氏は述べている。

リマー氏と彼の同僚が金星の雲の化学反応モデルにアンモニアを加えたところ、アンモニアは金星の大気中に水蒸気と酸素が豊富に含まれていることを説明できるようになった。この化合物が関与する化学反応経路は、雲の滴の中に以前検出された亜硫酸塩も説明できる。

この大気の過酷な条件は、エチオピアのダロル硫黄プールのような地球上の極限環境と似ていないわけではない。ダロルの硫黄プールでは、黄色く光るプールに数種類の丈夫なバクテリアが生息している。さらに、金星の微生物は酸を中和するアンモニアを生成することで、自らの生息環境をそれほど過酷ではないものにしている可能性がある。「金星に生命が存在し、それが実際にアンモニア生成の原因であるなら、生命は自らが生息する環境を自ら作り出していることになる。適応したのだ」とペトコウスキーは言う。

このモデルではアンモニアが適切な解決策を提供しますが、これは必ずしもアンモニアが生物学的プロセスの結果であることを意味するわけではありません。

「これに関心を持つ科学者や宇宙生物学者として責任ある行動をとるには、まず生命以外のすべてが存在すると想定する思考習慣を養う必要がある」と、この研究には関わっていない惑星科学研究所の上級科学者デビッド・グリンスポン氏は言う。「大気中でこれらのガスを生成する他の事象も起こり得る」と同氏は言い、金星に生命が存在すると主張する前に専門家らに「他のすべての可能性を排除する」よう求めている。

[関連: これらの科学者たちは何十年もの間、NASA に金星への再訪を働きかけてきた。今、彼らは絶好調だ。]

研究の著者らは、アンモニアは地球上の生命の副産物であるが、金星で見つかったアンモニアは同じようには生成されない可能性があることを認めている。他の惑星では、現在我々が知らない非生物学的な方法でアンモニアが生成される可能性があるとリマー氏は説明する。

グリンスプーン氏は、たとえ金星の生命がアンモニアの原因ではないとしても、発見する価値のある、奇妙な化学反応がまだ存在していると語る。

リマー氏にとって、さらなる評価を行うための鍵は、より高度な技術を駆使した新たな大気探査データを入手し、1970年代と1980年代の既存データに異常な結果や誤検知が含まれていないことを確認することだ。

グリンスプーン氏は、探査機に搭載された古い機器から得られるデータを解釈するのは実はかなり難しいと付け加え、初期の測定結果から推論を行う上で新たな問題を引き起こしている。

約10年後には、科学者たちはこの雲の化学組成に関する膨大なデータを手に入れることになるかもしれない。NASAは、2029年に打ち上げ予定のDAVINCI+大気探査機で、金星の大気の断面全体の組成を初めて完全に調査する予定だ。民間宇宙飛行会社ロケット・ラボによる別の取り組みでは、2023年までに探査機を送り、金星の雲に生物の痕跡がないか探すことを目指している。

一方、ペトコウスキー氏と他の著者らは、惑星が居住可能であるとはどういうことかを再考するよう同僚たちに促している。

「生命の適応に関する理解を、あらゆる惑星に広げすぎてはいけません。なぜなら、私たちの生命は、適応を考えるほどの金星の雲のような環境にいたことがないからです」とペトコウスキー氏は言う。「ですから、もし金星に生命が存在するとしても、それは地球の生命とは似ていません。それは私たちが知らない生命です。唯一の疑問は、それがどの程度違うのかということです。」