エンケラドゥスで新たな有機分子を発見
南極だけでなく北極でも熱を感知
太陽系で生命体の存在可能性が最も高い天体の一つとされる土星の衛星エンケラドゥスで、生命体の存在可能性を高める有機分子が追加で発見された。
楕円形のエンケラドゥスは直径約500kmの小さな氷の天体だ。しかし小さなサイズにもかかわらず内部に熱を保持していると推定される。これは土星と周辺の衛星の重力の影響で摩擦熱が生じる潮汐加熱現象によるものだ。科学者たちは2004年から2017年まで土星を探査していたカッシーニ・ホイヘンスの観測データを基に、厚さ30〜40kmの氷の表面層の下に約10kmの深さの液体の海があると考えている。カッシーニ・ホイヘンスは当時、エンケラドゥスの南極で氷の表面層を突き破って水柱が噴き上がる様子を観測した。科学者たちは2023年、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡を通じてこの水柱の長さが最大1万kmに近いことを明らかにした。
地下の海から噴出した物質
ドイツのベルリン自由大学が中心となった国際研究チームが氷の粒から単純な有機分子を超えて化学的または生化学的活動に関連する新しい分子を追加で発見し、国際学術誌『ネイチャー天文学』に発表した。
この氷の粒は2008年、エンケラドゥスの表面からわずか21km離れた上空で収集されたものだ。研究チームはエンケラドゥスの地下で活発な有機化学反応が起こっていることを示唆していると述べた。
今回の研究を主導したベルリン自由大学のノザイール・カワジャ博士は「数年前に発見した類似の有機物は放射線の影響を受けた可能性があった」とし、「今回発見された有機化合物は表面から噴出したばかりの氷から見つかったもので、生成されてから数分しか経っていない」と述べた。研究チームは「これはカッシーニ・ホイヘンスが感知した複雑な有機分子が宇宙に長い間さらされて変形した結果ではなく、エンケラドゥスの地下の海で簡単に見つけられる物質であることを意味する」と説明した。
複雑な有機物質に至る架橋
研究チームによると、検出された化合物には脂肪族および環状エステルとエーテル系の化合物が含まれていた。一部は分子構造に二重結合を持っていた。このような化合物は生命体に必須な複雑な有機物質を作る化学反応を引き起こす基本要素となる可能性がある。
研究チームは氷の粒子が宇宙塵分析器に秒速18kmの速度で衝突し、氷の粒子がイオン化されて化学的構成を把握できたと述べた。
この研究チームは2023年、カッシーニ・ホイヘンスが土星のE環を通過し、宇宙塵分析器（CDA）を通じて収集した345個の氷の粒を分析した結果、水柱の中の氷の粒にリン酸塩が多数含まれていることを確認した。
リンは生命体を構成する必須元素の一つであり、人間の骨や歯、細胞膜を構成する主要成分であり、遺伝子の基本単位である核酸（DNA、RNA）、エネルギーを保存し運搬するATP（アデノシン三リン酸）の核心元素だ。当時の発見はエンケラドゥスで炭素、水素、酸素、窒素、硫黄に続き生命体の6大必須元素をすべて確認したことを意味していた。
エネルギーの安定性は最後のパズルのピース
これに伴い、これまで南極でのみ感知されていた熱放出が北極でも感知された。これはエンケラドゥスがエネルギーのバランスを保っていることを意味する。
アメリカのサウスウェスト研究所とイギリスのオックスフォード大学の研究チームは2005年と2025年のカッシーニ・ホイヘンスの観測データを分析し、北極の気温が予想よりも7度（絶対温度基準）高いことを発見したと国際学術誌『サイエンス・アドバンシズ』に発表した。
研究を主導したオックスフォード大学のカーリー・ハウエット教授（宇宙計測学）は「生命体の存在可能性に大きな意味を持つ発見だ」とし、「これまでエンケラドゥスに液体の水があり、さまざまな種類の有機分子があり、熱もあることは分かっていたが、安定性こそが真の最後のパズルのピースだ」と述べた。
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