木星とヨーロッパの酸素は地球上の100万人を養える：NASA

• NASAのジュノー計画は、木星の氷の衛星エウロパが24時間ごとに1,000トンの酸素を生成していることを発見した。
• これは100万人が1日呼吸を続けるのに十分な量だが、これまで考えられていた量よりもはるかに少ない。
• この新しいデータは、エウロパがその広大な地下海で生命を維持している可能性を狭める可能性がある。

約4億マイル離れた深宇宙に浮かぶエウロパと呼ばれる水の世界は、24時間ごとに1,000トンの酸素を生成しています。 これは100万人が1日生き続けるのに十分な酸素だ。 NASAが報告した 今週。

ただし、これらの新しい推定値は査読済みの雑誌に掲載されました。 自然天文学この木星の衛星に住むことができる人の数を制限することを意図したものではありません。 これらは、科学者がエウロパに独自の生命が宿っているかどうかを解明するのに役立ちます。

NASAの系外惑星探査担当主席科学者で、今回の研究には関与していないカート・ニーバー氏は、「我々は、エウロパが今日地球を超えて生命が存在する可能性が最も高い場所だと考えている」と語った。

もし生命体がエウロパに存在するとしたら、それらは微生物のように、あるいはもっと複雑なもののように見えるかもしれません。 NASAによると。 しかし、凍った砂漠なので地表からは見えません。

それは月の広大な地下海で発見される可能性が高く、そこには地球上で見つかる量の2倍の水が含まれている可能性があります。

私たちが知っているように、水は生命にとって不可欠な要素の 1 つですが、それだけが唯一の要素ではありません。 科学者が探している化学物質は他にもたくさんありますが、酸素もその 1 つです。

現在、木星とその衛星の周りを飛行している NASA の宇宙船ジュノーは、エウロパの酸素生成量をこれまでで最も正確に推定しました。 私たちが思っていたよりもはるかに低いことがわかりました。

最新の推定値は 24 時間ごとに 1,000 トンの酸素であり、これは以前の推定値の 86 分の 1 以上です。 この新しいデータはヨーロッパの居住可能性に疑問を投げかけるかもしれない。

ヨーロッパではどうやって酸素を生産しているのでしょうか？

酸素の生成はヨーロッパと地球では大きく異なっているようです。 地球が光合成によって酸素を得るのに対し、エウロパは親惑星である木星の結果です。

木星は強力な放射線を放出し、ヨーロッパに高エネルギー粒子を浴びせます。 これらの粒子は、月の表面の凍った水の氷 (H2O) と相互作用します。

この反応により、H2O 分子が水素と酸素ガスに分割されます。 しかし、この酸素がどこに行くのかは大きな問題です。 ある者は氷の中に閉じ込められ、ある者は宇宙に逃げ、ある者はエウロパの地表の下の海に行くことさえあるかもしれない。

十分な酸素が地下に到達すれば、私たちが知っているように、エウロパの海には生命にとって不可欠な成分の1つが含まれていることになります。 「しかし、酸素はさまざまな場所に行き着く可能性があるため、これは私たちにとって大きな疑問符です」とニーバー氏は語った。

NASA のジュノー計画が行ったことは、エウロパの表面で生成される酸素の総量をさらに解明することでした。 しかし、地下海に漏れているとしても、どれくらいの量が漏れているのかはまだ不明です。

ヨーロッパ上空の酸素測定

エウロパの表面で生成される酸素の量を測定するために、科学者たちはジュノーに搭載された木星のオーロラ分布実験（JADE）装置を使用しました。

JADE は、木星のオーロラ領域の荷電粒子を測定するように設計されています。 しかし、2022年9月にジュノーがエウロパ付近を飛行したとき、JADEは月の大気から放出される荷電粒子の測定に初めて成功した。

科学者たちは、JADE データを使用して、ヨーロッパの薄い大気中の水素ガス (酸素ではない) の総量を推定しました。 水の分子には 2 つの水素原子ごとに 1 つの酸素原子があるため、科学者は水素ガスのデータを使用して、表面で生成される酸素の量を計算できます。

「これにより、地表でどれだけの酸素が合成されるかについての理解が深まりましたが、その理解はさらに深まりました」と、この研究の筆頭著者でプリンストン大学の宇宙物理学者ジャミ・サライ氏は述べた。

「しかし、どれだけの量が地表から出て、どれだけが海に流れ込むかは分かりません」とサライ氏は付け加えた。 NASAの今後のヨーロッパへのクリッパーミッションは、この疑問の答えに近づくかもしれない。

生命の可能性を常に探求し続ける

NASA のヨーロッパ クリッパー ミッションは、2024 年 10 月に打ち上げられる予定です。その主な目的は、エウロパが居住可能かどうかを判断することです。

クリッパーには、地下レーダーなど、エウロパの内部構造を明らかにするのに役立つ機器が装備される予定です。 NASAの科学者らはこのツールを使用して地殻の下数十マイルを掘削し、酸素が地下の海に到達しているかどうかを判断するのに役立つ可能性のある特徴を特定するとニーバー氏はBIに語った。

「クリッパーは信じられないほどエキサイティングなミッションであり、氷の地殻、地下の海、そしてそれらがどのように相互作用するかについての私たちの理解を革命的に変える可能性のある重要な科学的目標を持っています」とザライ氏は語った。

エウロパの地下海に酸素が含まれているかどうかが分かれば、月の居住可能性についての理解は深まりますが、エウロパに生命が存在するかどうか、あるいは存在できるかどうかが自動的に確認されるわけではありません。

「エウロパで利用できる酸素の量は、生命が可能であるかどうかを決定するために切り替えることができる二項スイッチではありません」とニーバー氏は説明しました。

彼は、生命は約15億年間、酸素なしで地球上に存在していたと指摘しました。 ここでそれが起こるなら、この遠い月でも起こるかもしれない。

ジュノーのミッションに関しては、ザライはエウロパの今回の飛行中に回収したデータに基づいて作業を続ける予定です。

「今後何年にもわたって、私たちはこれを研究し、できる限りのことを学ぶつもりです」と彼は言いました。