古代の水銀には生命にとって最適な物質が含まれていた、と驚くべき新研究が示唆

太陽に最も近い惑星である水星は、太陽系における生命の可能性を考える際に、最後に思い浮かぶ惑星の一つです。新たな研究によると、水星内部にはかつて生命の基本的な構成要素が存在していたことが示唆されており、この高温で苦難に満ちた惑星に対する私たちの見方を変える可能性のある発見です。

水星には大気がなく、日中には地表温度が摂氏430度（華氏806度）に達するにもかかわらず、かつては生命の基本的な構成要素で満たされた居住可能な地下層が存在していた可能性がある、とScientific Reports誌に掲載された新たな研究が発表した。

この驚くべき主張は、水星の「混沌とした地形」、つまり深い谷、長い亀裂、そして鋭い山脈が特徴的な地域によって裏付けられています。1974年にNASAのマリナー10号宇宙船によって初めて観測されたこの混沌とし​​た地形は、水星の裏側への巨大な天体衝突と、それに続く一連の地震の結果であると科学者たちは仮説を立てました。惑星科学研究所のアレクシス・ロドリゲス氏が率いる今回の研究は、この従来の説に多くの欠陥があることを明らかにし、全く新しい仮説を提示しています。それは、これらの奇妙な地質学的特徴は、はるか昔に水星の地下から噴出した大量の揮発性物質によって形成されたというものです。

揮発性物質とは、水、窒素、メタンなどの化合物で、液体が気体になったり、固体が直接気体または蒸気になったりするなど、物質の状態を容易に変化させる物質です。この化学反応は昇華と呼ばれます。宇宙生物学者にとって、天体に揮発性物質が存在するかもしれないと言及するだけで、まるで近くにリスがいることに気づいた犬のような反応が返ってきます。揮発性物質は生命の必須条件であるため、水星がかつて揮発性物質を豊富に保有し、しかも変動的な条件下で存在していたという示唆は、水星の太古の過去に関する興味深い疑問を提起しています。

確かに、水星がかつて生命を育むのに適した惑星であったとは信じ難く、地表の深部で微小な微生物がうごめいていたとは信じ難い。しかし、この新たな論文は、太陽系のどの天体がかつて生命を育むことができたのかという私たちの概念に疑問を投げかけている。同時に、宇宙生物学者にとって新たな探査対象を提示している。

水星の反対側への天体衝突が、この混沌とし​​た地形を作り出したというのは、突飛な考えではありません。冥王星のスプートニク平原も、おそらくそのような出来事から形成されたのでしょう。はるか昔、巨大な天体との衝突によって衝撃波が冥王星の反対側まで伝わり、今では象徴的なハート型の地形が生まれました。

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新たな研究で、ロドリゲス氏と彼の同僚は、2011年から2015年にかけて水星の表面を詳細にスキャンしたNASAのメッセンジャー探査機が収集したデータを参照した。

このデータの分析により、混沌とした地形が形成されたのは約18億年前、つまり前述の衝突イベントから20億年後であることが示されました。この衝突イベントの証拠は、現在もカロリス衝突盆地として見ることができます。これは、これまでの時系列全体を覆す重要な発見です。それだけでなく、科学者たちは、衝突によって発生した地震活動は、混沌とした地形よりもはるかに狭い範囲を揺るがしたであろうと述べています。さらに、研究者たちは水星の赤道域や極域を含む、地球全体で多くの混沌とし​​た地形を発見しており、これは地域的な地質学的現象ではなかったことを示唆しています。

したがって、ロドリゲス氏とその同僚は、カロリス衝突説では混沌とした地形を十分に説明できないと述べ、新たな説を提示している。

「本研究では、MESSENGERデータセットを用いて、これらの混沌とし​​た地形について初めて詳細な地形学的調査を行いました」と、著者らは論文の中で述べている。「私たちの結果は、数キロメートルの厚さに及ぶ上部地殻の揮発性物質に富む層の、広範囲にわたる、しかし壊滅的ではない表面（の崩壊）が起源であることを裏付けています。」

つまり、数十億年前、この地域は非常に長い時間をかけて、内部に崩壊し始めたのです。このことから、「膨大な量の地殻揮発性物質がガス化し、カリフォルニアの面積よりわずかに広い約50万平方キロメートル（19万3000平方マイル）の表面積にわたって、地球の上部地殻から流出した」可能性が浮上します。アリゾナ大学の科学者で、今回の研究の共著者であるグレゴリー・レナード氏はプレスリリースでこう説明しています。「これらの物質が地表に上昇するにつれて、地形に亀裂やその他の変形が生じました。」

研究によると、より深部に位置するマグマがこのプロセスに必要な熱を供給した可能性が高い、あるいは「時間の経過とともに増加する太陽の光度」によって刺激された可能性があるという。

前述の通り、この発見は古代水星に豊富かつ多様な揮発性物質が存在したことを示唆しています。興味深いことに、これらの化合物（水氷や有機物を含む）は、気温変動などの変化する環境条件にさらされており、それが安定した居住可能な環境を育んだ可能性があると研究は述べています。この快適なニッチに宿る単純な微生物は、水星の過酷な地表から遠く離れた地下深くで誕生した可能性があります。

とはいえ、この可能性は他の揮発性化合物の中に水が存在することを必要としますが、これは依然としてまったくの未知数です。

「すべての揮発性物質が居住可能性をもたらすわけではありませんが、水氷は温度が適切であれば居住可能です」と、PSIの科学者で研究共著者のジェフ・カーゲル氏はプレスリリースで述べています。「水星の他の揮発性物質の中には、かつての（水生生息地の）特徴を補強したものがあるかもしれません。たとえ居住可能な条件が短期間しか存在しなかったとしても、混沌とした地形の中に、生命誕生以前の化学反応や原始的な生命の痕跡が今も残っている可能性があります。」

これに対し、同じくPSIに所属する研究共著者のマーク・サイクス氏は、「これらの結果が確認されれば、水星のこの場所や同様の崩壊地域は、水星の揮発性物質に富む地殻の起源、さらには宇宙生物学的可能性を調査するための将来の着陸地点として重要な検討材料となる可能性がある」と述べた。

すごいですね。なんと、水星が、かつての居住可能性や地球外生命の痕跡を探査する価値のあるターゲットになったのです。これは予想外の大発見であり、非常に興奮させられます。