科学＆テクノロジー

雲の微生物の色は他の惑星の生命体を検出するのに役立つ可能性がある

地球の表面上の雲には、さまざまな細菌、菌類、ウイルスが生息しています。ジョージ・パカントゥリス/ゲッティイメージズ 空高くの雲の中に生息する微生物の色が初めて測定され、他の惑星で生命体を見つけるのに役立つかもしれない手がかりが科学者たちに与えられた。 地球の大気中には、さまざまな微生物が1立方メートルあたり最大10万個の濃度で生息していることが発見されている。 それらは雲の形成に役割を果たすことが知られています。 これらの生物は、高地での強い紫外線から身を守るために色素を生成します。 したがって、同様の空中生命体が他の惑星の大気中に存在する場合、それらの惑星が反射する光の波長またはスペクトルを分析することで、遠くからそれらを検出できる可能性があると述べています。 リギア・コエリョ ニューヨーク州のコーネル大学にて。 「生体色素は強力で驚くほど普遍的なバイオシグネチャーです」とコエリョ氏は言います。 「紫外線は恒星のあるどの惑星でも生命にとって普遍的なストレス要因であるため、同じ機能を果たす反射顔料が他の場所でも進化する可能性は考えられます。」 地球上の空中浮遊微生物の色についてさらに詳しく知るために、コエリョ培養微生物が収集されました。 ブレント・クリトナー フロリダ大学とその同僚たち。クリトナー氏のチームは、ヘリウム風船を使用して、地表から 3 ～ 38 キロメートルの高さの粘着棒に付着した微生物を捕獲しました。 次に、コエリョ氏のチームは、微生物が生成する有色化合物の反射率スペクトルを測定した。これらは、ニンジンにも含まれるベータカロテンなどのカロチノイド色素によって生成される、黄色、オレンジ、ピンクの範囲の色を生成しました。 最後に、チームは、より湿った惑星やより乾燥した惑星など、環境条件が異なる世界でこれらのスペクトルがどのように変化するかをモデル化しました。 「今回初めて、大気中の色素微生物の実際の反射率スペクトルが得られました。これは、雲の中の生命体をモデル化して検出するための参照データとして使用できます」とコエリョ氏は言います。 天文学者はすでに 太陽系外に生命が存在する証拠を探す 惑星から反射された光を分析することによって。これにより、酸素やメタンなど、生物によって生成される可能性のある大気中のガスの化学的特徴や、植生や微生物によって生成される緑色のクロロフィルなどの地表生命の兆候が明らかになります。 これまで、系外惑星を覆う雲は、大気レベルと表面レベルのバイオシグネチャの両方を覆い隠すため、障害物であると考えられてきました。 「私たちの惑星シミュレーションは、惑星の雲にこれらの微生物が高濃度で含まれている場合、それらのスペクトルが検出可能な形で変化する可能性があることを示しています」とコエリョ氏は言います。 将来の宇宙望遠鏡など NASAが提案するハビタブルワールド天文台 他の星系で生命を探す私たちの能力を高める可能性があります。 しかし、より高度な機器を使用したとしても、これほど遠く離れた場所から浮遊微生物を検出するには、浮遊微生物の濃度が非常に高くなければなりません。 「地球の大気中のこれらの微生物の濃度は、現在の検出閾値をはるかに下回っています」とコエリョ氏は言う。 「NASAのハビタブルワールド天文台（この研究でモデル化したもの）に期待される解像度に基づくと、海洋藻類のブルームで見られる微生物細胞密度に匹敵する微生物細胞密度が必要になります。これは実際に宇宙からも検出可能です。」 クレア・フレッチャー オーストラリアのニューサウスウェールズ大学の博士らは、成層圏の微生物が産生するカロテノイドや植物が産生するクロロフィルを探すことが役立つ可能性があると述べている。 「ただし、これらの系外惑星の生命体は地球上の生命体と類似していると想定されていますが、実際はそうではない可能性があります」と彼女は言う。 ピーター・タットヒル オーストラリアのシドニー大学の教授は、この研究で特定された成層圏のバイオシグネチャーが他の惑星での生命の探索に役立つかどうかは懐疑的だと述べている。 「20 パーセクの距離でノイズから生体署名を検出するように機器を設計する必要がないのがうれしいです」と彼は言います。…