天文学者らは、地球外生命のこれまでで最も強い兆候を記録したと発表

天文学者らは、地球外生命のこれまでで最も強い兆候を記録したと発表

よく見てください: ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡 (JWST) は、K2-18b と呼ばれる蒸気を帯び、海に覆われた太陽系外惑星で、地球上では海洋生物によって生成される潜在的な生命痕跡の兆候を捉えた可能性があります。

ここでの主役はジメチルスルフィドです。これは多くの海洋生物、特にプランクトンによって生成される分子です。もしこの分子が実際にK2-18bの大気中に漂っているとすれば、この惑星に生命体が存在する、あるいは少なくとも疑わしいほど生命に似た化学信号を発している可能性が浮上します。

K2-18bは地球から120光年離れたところに位置し、2015年にNASAのケプラー宇宙望遠鏡によって発見されて以来、科学者たちの注目を集めている。質量は地球の約8.6倍で、赤色矮星の生命居住可能領域(いわゆる「ゴルディロックス」領域)内を周回している。

ハッブル宇宙望遠鏡による以前の観測では、K2-18bの大気中に水蒸気が存在する可能性が示唆されていましたが、後にこの主張は誤りであることが判明しました。しかし、JWSTはこれをさらに一歩進め、惑星の大気中にジメチルスルフィドが存在するという以前の発見をさらに確証しました。ケンブリッジ大学のニック・マドゥスダン氏が率いるこの発見チームは、5つの研究機関の研究者で構成されています。

この発見は、K2-18bが実際にハイセアン世界、つまり水素に富む大気を持つ水に覆われた惑星である可能性を示唆している。しかし、研究チームの観測(JWSTの中間赤外線観測装置(MIRI)とNIRISSおよびNIRSpecの以前のデータを用いた)では、惑星上にメタンと二酸化炭素は存在するものの、アンモニアはほとんど存在しないことが明らかになった。

この奇妙な組み合わせは、K2-18bが水に富み、生命が存在する可能性のある環境であることを示唆しています。重要な点として、研究チームはジメチルスルフィドと、関連分子であるジメチルジスルフィドのさらなる証拠を発見しました。研究チームは2023年の発見を再現するものであり、比較的近いこの太陽系外惑星に生命が存在する可能性をさらに裏付けるものとなります。ただし、今回の発見が信頼できるものであり、ジメチルスルフィドが太陽系外惑星でも地球と同じように生成され、振る舞うと仮定した場合です。研究チームの研究結果は、The Astrophysical Journal Letters誌に掲載されています。

マドゥスダン氏はBBCの取材に対し、チームがたった一度の観測で驚くほどの量のガスを検出したと述べた。「大気中に存在すると推定されるこのガスの量は、地球の数千倍に上ります」と説明し、生命との関連性が確かなら「この惑星は生命で溢れているはずです」と述べた。そして、科学者がK2-18bに生命の存在を確認すれば、「銀河系において生命が非常に一般的であることが基本的に証明されるはずです」とマドゥスダン氏はBBCに語った。

K2-18b の大気中で以前に検出された分子を示すグラフ。
K2-18bの大気中での初期の分子検出を示す図。図: 図 NASA、ESA、CSA、Ralf Crawford (STScI)、Joseph Olmsted (STScI) Science Nikku Madhusudhan (IoA)

全米科学アカデミーは、天文学と天体物理学に関する画期的な10年ごとの調査で、一つのことを明確にしました。それは、生命居住可能な惑星の発見が科学の最重要課題であるべきだということです。ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡はこのミッションの中心的存在です。NASAはすでに後継機となるハビタブル・ワールド・オブザーバトリー(HAO)の計画を進めていますが、この次世代望遠鏡の打ち上げは少なくともあと10年は先です。それまでは、地球外生命探査の灯火を継ぐのは、ウェッブ宇宙望遠鏡と、常に信頼できるハッブル宇宙望遠鏡にかかっています。

この検出はまだ確定したものではなく、統計的な信頼度は約3シグマ(約99.73%)で、興味深いものではあるものの決定的なものではありません。通常、発見を確認するためのゴールドスタンダードは5シグマ(約99.99994%の信頼度)です。しかし、たとえ5シグマであっても、惑星の大気中にジメチルスルフィドが存在することの確認に過ぎず、ジメチルスルフィドが生物起源であることを証明したわけではありません。非生物的(非生物学的)プロセスや機器の異常が原因である可能性も依然として残っています。先週日曜日、別のチームがプレプリントサーバーarXivに論文を投稿し、この惑星はハイセアンではなく、マグマに覆われた岩石惑星で、空は水素に富み、生命が存在する可能性は事実上ゼロである可能性を示唆しました。

さらなる観測は、チームの発見を検証するのに役立つでしょう。しかし、もしK2-18bに生命が存在するとすれば、明らかな証拠から判断すると、それは微生物であり、地球外知的生命体の兆候ではない可能性が高いことを念頭に置いてください。重要な点として、プランクトンのような微生物は地球上で10億年もの間存在していました。これは、より複雑な生物の出現への道を開いた、長くも重要な時代でした。いずれにせよ、地球外生命はこれまで発見されたことがないため、たとえ1匹のアメーバであっても、遠い惑星で確認されれば、まさに啓示的な出来事となるでしょう。

K2-18bは、少なくとも地球外生命の探索において最も有望な場所の一つになりつつある。そして、さらなる研究によって最近の発見が裏付けられれば、地球外惑星に生命の海が存在するという、初めて化学的に示唆される兆候を私たちは発見することになるかもしれない。

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