エウロパの氷が地下の海を育ててる!? 生命がいるかもしれない理由

シルミー

はかせ、エウロパって氷だらけなのに、生き物がいるかもって聞いたんだけど

はかせ

そうなんです。実は氷の下に深さ100キロメートルもある海があって、そこに酸素が届いているかもしれないんですよ

木星の衛星エウロパは、表面が分厚い氷に覆われた星だ。その氷の下には、地球の海よりも多い水が液体の状態で存在している。NASAジェット推進研究所とテキサス大学の研究チームは、この氷の層が「ポンプ」のように働いて、表面の酸素を地下の海に送り込んでいる可能性を突き止めた。

エウロパの氷が呼吸する仕組み

氷の表面で作られる酸素

エウロパの表面には、木星から飛んでくる高エネルギー粒子が常に降り注いでいる。この粒子が氷に当たると、水の分子が分解されて酸素が作られる。まるで電気分解の実験を宇宙でやっているようなものだ。

これまで科学者たちは「せっかく作られた酸素も、宇宙空間に逃げてしまうだけでは?」と考えていた。だが今回の研究で、氷の層が想像以上に複雑な構造をしていることが分かった。

氷の中に隠された無数のトンネル

エウロパの氷の厚さは15-25キロメートルもある。富士山の高さが3.7キロメートルだから、その4倍以上の厚さだ。

研究チームがコンピューターシミュレーションで調べたところ、氷の中には塩分の濃度差によって細かい穴やひび割れが無数に存在している。この構造が、ちょうどスポンジのように酸素を吸い込んで下へ運ぶ役割を果たしているという。

氷の表面と地下の海では、温度と塩分濃度が大きく異なる。この差が氷の内部に対流を生み出し、酸素がゆっくりと下へ移動していく。時間はかかるが、数万年から数十万年かけて、表面の酸素が海まで到達する可能性があるのだ。

木星の重力が生み出すエネルギー

エウロパは木星の周りを回りながら、常に引っ張られたり押されたりしている。この力によって星の内部が揉まれて、熱が発生する。これを潮汐加熱という。

この熱のおかげで、氷の下の海は凍らずに液体のままでいられる。さらに、海底には地球の深海と同じような熱水噴出孔があるかもしれない。地球では、こうした場所に不思議な生き物がたくさん住んでいる。

生命に必要な条件が揃っている

酸素だけでは足りない

生き物が生きていくには、水と酸素だけでは足りない。エネルギー源となる化学物質も必要だ。エウロパの海底には、岩石と水が反応して作られる水素やメタンが存在する可能性が高い。

もし酸素が海に届いていれば、これらの物質と反応してエネルギーを得る生き物が存在できるかもしれない。地球の深海にも、太陽の光が一切届かない場所で、化学物質だけを使って生きている微生物がいる。

地球の南極に似た環境

実は地球にも、エウロパとよく似た場所がある。南極のボストーク湖だ。ここは厚さ4キロメートルの氷の下に、液体の湖が隠れている。

科学者たちがこの湖を調べたところ、氷に閉じ込められた状態でも微生物が生きていることが分かった。この発見は、エウロパの海にも生命がいる可能性を高めている。

NASAの探査計画

NASAは2030年代に、エウロパを詳しく調べる探査機エウロパ・クリッパーを打ち上げる予定だ。この探査機は、エウロパの表面を何度も飛び越えながら、氷の厚さや海の成分を調べる。

さらに、氷の表面から噴き出している水蒸気の噴出を直接観測して、海の成分を分析できるかもしれない。もし噴出物の中に有機物や生命の痕跡が見つかれば、それは人類史上最大の発見になる。

他の衛星にも同じ仕組みがあるかも

土星の衛星エンケラドゥス

エウロパと似た環境を持つ星は他にもある。土星の衛星エンケラドゥスも、氷の下に海があって、表面から水蒸気を噴き出している。

NASAの探査機カッシーニがこの噴出物を調べたところ、有機物や塩分、さらには水素分子まで検出された。これは、海底で熱水噴出孔が活動している証拠だと考えられている。

氷の衛星は生命の宝庫?

太陽系の外側には、氷で覆われた衛星がいくつもある。木星のガニメデやカリスト、土星のタイタンなども、地下に海を持っている可能性が指摘されている。

今回の研究で明らかになった「氷の層を通じた酸素の供給」という仕組みは、これらの衛星にも当てはまるかもしれない。もしそうなら、生命が存在できる場所は、私たちが思っていたよりもずっと多いことになる。

シルミー

エウロパに本当に生き物がいたら、どんな姿してるのかな

はかせ

それは誰にも分かりません。でも、地球の深海生物を見ると、想像もできないような姿の生き物がたくさんいますよね。エウロパの海にも、私たちが見たことのない生命がいるかもしれませんよ

エウロパの氷の下に広がる海は、もしかしたら太陽系で最も生命を見つけやすい場所かもしれない。探査機が届けるデータを、世界中の科学者が待ちわびている。