火星の地下深くに生命が隠れているかもしれない

ブラウン大学による火星の岩石に関する新たな研究によれば、火星の地表の下には生きた微生物が潜んでいる可能性がある。この研究は、火星が数十億年にわたって安定した栄養豊富な環境を提供できる可能性があることを示している。

すべての生命は生き残るためにエネルギーを必要とします。地球上の生命は主に太陽からエネルギーを得ていますが、微生物は他の場所からエネルギーを得れば光がなくても生き残ることができます。

「生命に十分な化学エネルギーを与えるには、還元化合物と酸化化合物の両方が必要です」とNASAジェット推進研究所の惑星科学者ジェシー・ターナス氏は言う。同氏はブラウン大学で博士号を取得しながらこの研究を主導した。還元とは分子に電子を与える化学反応であり、酸化とは電子を奪う反応である。微生物が生き残るには、これらの基本的な化学燃料タイプと液体の水が必要である。

火星の表面は不毛で、放射線が強く、寒い。しかし、科学者たちは、地下深くでは、火星の中心核の暖かさによって水が液体のまま保たれていると考えている。

この地下水が火星の岩石に触れると、特定の化学反応が起こり、生命に不可欠な還元および酸化化学物質が生成される。この化学物質が形成されるのは、火星の岩石が地球の岩石と同様に、通常、内部に少量の放射性核種（不安定で最終的に放射線を放出する原子）を閉じ込めているためである。しかし、この放射線は、ほぼすべてのものを死滅させる地表の放射線ほど強力ではない。

これらの核種が放射線を放出すると、近くの水分子が水素ガスと酸化物に分解されます。どちらも反応性の高い化学物質であり、生命を維持できる他の化学物質を生成します。

火星の生命の材料をテストする

研究チームは、有名なアランヒルズ84001隕石を含む、世界中で収集された火星隕石のデータを使い、これらの重要な化学物質が赤い惑星でどれだけ生成されるかを計算した。研究チームは火星の岩石の組成を調べ、それらの岩石が時間の経過とともに生成する可能性のある還元性化学物質と酸化性化学物質の量を計算し、それを地球の微生物がそれらを食い尽くす速度と比較した。

研究者たちは、火星の岩石のいくつかの種類が、生命の必要条件を長期的に満たすことができることを発見した。研究者たちは次に、これらの微生物が、酸素ではなく硫酸塩を餌とする地球の地下深くや海底の微生物に似ていると仮定して、火星の地下のさまざまな岩石地帯で何個の微生物が生き残れるかを推定した。

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この研究は、他の惑星の居住可能性に関する非常に重要な2つの要素を扱っていると、この研究には関わっていない大学宇宙研究協会の月惑星研究所の惑星地質学者アラン・トレイマン氏は言う。同氏はまず「エネルギー源、そして2番目は環境の一貫性」、つまり環境がどれだけ安定しているか、と語る。

火星で直接液体の水が発見されたことはないが、「火星には液体の水が大量にあると推測するのはかなり妥当だ」と彼は言う。

ターナス氏は、この水はおそらくポケット状に存在するだろうと語る。「淡水」は数キロメートルの深さにあるはずで、掘削するにはかなり遠い距離だ。しかし、塩水のポケットは、地球上の道路の塩分のように、より低い温度で凍結するため、わずか数百メートルの深さに存在する可能性がある。

この水は、火星の岩石から放出される少量の放射線と合わせて、数十億年にわたって生命が必要とする化学エネルギーを安定的に供給できると研究者らは発見した。「もし火星に生命が誕生し、地下水が今もそこに存在していたとしたら」とターナス氏は言う。ターナス氏も、これらが2つの大きな「もし」だと認めている。「そうなると、数十億年前から今日に至るまで、生命の居住可能な環境が避難所となっていた可能性がある」

火星の「自然のドリル」は生命発見への新たな道となるかもしれない

探査機や宇宙飛行士がその深さまで掘削できるまでには、まだしばらく時間がかかるかもしれないが、過渡電磁探査のような技術を使えば、研究者は地表の下にどこにどれだけの水が隠れているかを知ることができるとターナス氏は言う。

火星の深部を垣間見る別の方法もあります。

「自然は私たちに衝突クレーターという非常に優れたドリルを与えてくれます」とトレイマン氏は言う。火星の表面への大きな衝突により、地表の深部から岩石が噴出している。「クレーターが大きいほど、より深くまで到達できるのです。」

パーセベランスのような火星探査機は、衝突で噴出した岩石を発見して研究し、火星の地下がどのような場所なのかを知ることができるかもしれない。表面に露出した岩石には、生きた微生物は残っていないだろう。しかし、微化石、有機分子、水との接触の痕跡が残っている可能性がある。

トレイマン氏は、火星には生命は存在しないというのが彼の直感だったと語る。「しかし、その考えを再評価する必要があるかもしれない」と同氏は言う。「この論文に基づくと、その考えはかなり説得力があった」