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金星の雲に生命が存在するという主張を裏付けるさらなるデータ：科学者

4年前、地球上で生命の存在を示すガスであるホスフィンが金星の雲の中で予期せず発見されたが、その後の観測ではその発見と一致しない結果となり、非難を浴び、論争を巻き起こした。 今回、その発見を行った同じチームがさらなる観測結果を持ち帰り、7月17日にイギリスのハルで開催された王立天文学会で初めて発表した。最終的には、それらの結果が1つまたは複数の科学的研究の基礎となる予定で、その研究はすでに始まっている。 研究者らによると、このデータには、地球に最も近い惑星である金星の雲にホスフィンが存在するというさらに強力な証拠が含まれているという。地球の邪悪な双子とも呼ばれるこの惑星は、大きさは地球と似ているが、鉛を溶かすほどの表面温度と、腐食性の硫酸でできた雲が特徴である。 この研究は、観測に使用された機器の 1 つであるハワイのジェームズ・クラーク・マクスウェル望遠鏡に搭載された新しい受信機の恩恵を受けており、研究チームはその発見にさらに自信を深めている。「データ自体も大幅に増えました」と、インペリアル・カレッジ・ロンドンの天体物理学講師、デイブ・クレメンツ氏は言う。 「私たちは3回の観測キャンペーンを実施し、たった1回の実行で、最初の検出時よりも140倍多くのデータを取得しました」と彼は語った。「そして、これまでに得られたデータは、再びホスフィンが検出されたことを示しています。」 クレメンツ氏も参加している別のチームは、別のガスであるアンモニアの証拠を提示した。 「これはおそらくホスフィンの発見よりも重要なことだ」と同氏は付け加えた。「まだそう言える段階ではないが、金星にホスフィンを生成する生命が存在するとしても、それがなぜ生成されるのかは分からない。しかし、金星にアンモニアを生成する生命が存在するならば、その生命がなぜアンモニアを呼吸しようとするのかは分かっている」 生命の兆候？ 地球上では、ホスフィンは腐敗した有機物やバクテリアによって生成される悪臭のある有毒ガスであり、一方、アンモニアは環境中に自然に発生する刺激臭のあるガスであり、主に植物や動物の廃棄物の分解プロセスの最後にバクテリアによって生成されます。 「土星の大気中にホスフィンが発見されたが、土星は巨大ガス惑星なので、予想外のことではない」とクレメンツ氏は言う。「土星の大気中には非常に多くの水素が存在するため、ホスフィンやアンモニアのような水素ベースの化合物が土星の主な存在となっている」 しかし、地球、金星、火星などの岩石惑星の大気は化学反応において酸素が優勢です。これは、これらの惑星が元々形成されたときに持っていた水素を保持するのに十分な質量がなく、その水素が逃げてしまったためです。 したがって、金星でこれらのガスが発見されたことは予想外のことだ。「通常の予想では、そこには存在しないはずだ」とクレメンツ氏は言う。「ホスフィンとアンモニアは、太陽系外惑星を含め、バイオマーカーとして示唆されてきた。そのため、金星の大気中でこれらが発見されたことは、その点でも興味深い。2020年にホスフィンの発見を発表したとき、当然のことながら、それは驚きだった」 その後の研究は、この結果に異議を唱え、ホスフィンは実際には普通の二酸化硫黄であると示唆した。クレメンツのチームが使用した機器以外の機器、例えばビーナス・エクスプレス宇宙船、NASA赤外線望遠鏡施設、現在は廃止されたSOFIA空中観測所などからのデータも、ホスフィンの結果を再現できなかった。 しかしクレメンツ氏は、アタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計（ALMA）から得た新しいデータにより、二酸化硫黄が汚染物質である可能性は排除され、他の観測でホスフィンが検出されなかったのはタイミングによるものだと述べた。「ホスフィンを検出した観測はすべて、金星の大気が夜から昼に移るときに行われたことが判明しました」と同氏は述べた。「ホスフィンが見つからなかった観測はすべて、大気が昼から夜に移るときに行われたものでした。」 日中、太陽からの紫外線は金星の上層大気中の分子を分解する。「ホスフィンはすべて焼き尽くされるので、目に見えないのです」とクレメンツ氏は述べ、唯一の例外は夜間に観測を行った成層圏赤外線天文台だと付け加えた。しかし、クレメンツ氏のチームがそのデータをさらに分析したところ、この分子の微かな痕跡が見つかり、この理論を裏付けた。 クレメンツ氏はまた、カリフォルニア州立工科大学ポモナ校の化学・生化学教授ラケシュ・モーグル氏が率いるグループによる無関係な研究についても言及した。モーグル氏は、1978年に金星の大気圏に突入したNASAのパイオニア金星大型探査機の古いデータを再分析した。 「金星の雲の中に約ppmレベルのホスフィンが検出された。これはまさに私たちがこれまで検出してきた量だ」とクレメンツ氏は言う。「つまり、まとまり始めているが、何がホスフィンを生成しているのかはまだ分からない」 モーグル氏率いる研究チームは、パイオニア金星大型探査機のデータを使い、2021年に「（金星の）雲層の奥深くにホスフィンが存在するという説得力のある証拠」を発表したと、モーグル氏は電子メールで認めた。「現在まで、私たちの分析は文献で異論を唱えられていない」と、クレメンツ氏のチームの研究には関わっていないモーグル氏は述べた。「これは、依然として議論の的となっている望遠鏡による観測とは対照的だ」 呼吸する微生物？ 金星にアンモニアが存在するとすれば、さらに驚くべき発見となるだろう。英国カーディフ大学の天文学教授ジェーン・グリーブス氏がハルでの講演で発表したこの発見は、ウェストバージニア州のグリーンバンク望遠鏡のデータを使った別の科学論文の基礎となる。 クレメンツ氏は、金星の雲は水滴でできているが、水滴ではないと述べた。雲には水だけでなく、溶解した二酸化硫黄も非常に多く含まれているため、非常に高濃度の硫酸となる。硫酸は腐食性が非常に高く、重度の被曝で人間に致命的となる可能性がある。「非常に高濃度であるため、我々が知る限り、極限環境細菌を含む地球上のあらゆる生命とは共存できないだろう。極限環境細菌は極度に酸性の環境を好む」と、極限環境下で生存できる生物を指してクレメンツ氏は述べた。 しかし、これらの酸の液滴内のアンモニアは酸性度の緩衝剤として機能し、既知の地球上の細菌が生き残れる程度まで酸性度を下げることができるとクレメンツ氏は付け加えた。 「この背後にある興味深い点は、アンモニアを生成するのが何らかの微生物生命体であるかどうかだ。なぜなら、それが自らの環境を調節する巧妙な方法になるからだ」とグリーブス氏は王立天文学会の講演で述べた。「環境の酸性度ははるかに低下し、生存可能性ははるかに高くなる。酸性度は地球上で最も過酷な場所と同程度になるので、まったくおかしな話ではない」 言い換えれば、アンモニアの役割はホスフィンよりも説明しやすい。「アンモニアが生命にとってなぜ役立つのかは分かっています」とクレメンツ氏は言う。「アンモニアがどのように生成されるのかは分かっていません。ホスフィンがどのように生成されるのかも分かっていないのと同じです。しかし、そこにアンモニアがあれば、私たちには理解できる機能的な目的があるはずです。」 しかし、グリーブス氏は、たとえホスフィンとアンモニアの両方が存在したとしても、金星に微生物が存在する証拠にはならないだろうと警告した。金星の状態に関する情報があまりにも不足しているからだ。「他にも多くのプロセスが進行している可能性があり、そのプロセスが可能かどうか判断できる根拠がまったくないのです」と、金星の大気圏内からの直接観測からしか得られない確固たる証拠についてグリーブス氏は述べた。 こうした観測を行う一つの方法は、欧州宇宙機関（ESA）を説得して、来年中に金星を通過する木星系探査機「木星氷衛星探査機」に搭載されている機器の一部を起動させることだ。しかし、NASAが2030年代初めに金星に打ち上げる予定の軌道衛星兼大気探査機「ダビンチ」から、さらに優れたデータが得られるだろう。 慎重な楽観主義 科学的な観点から見ると、ホスフィンとアンモニアに関する新しいデータは興味深いが、慎重な楽観主義が必要だと、英国アバディーン大学の惑星科学教授ハビエル・マーティン＝トレス氏は述べた。同氏は2021年に発表された研究でホスフィンに関する発見に異議を唱え、金星の雲の中で生命が存在することはあり得ないとの仮説を提唱した。 「私たちの論文は、金星の大気の過酷で、一見住みにくい環境を強調しました」とマルティン・トレス氏は電子メールで述べた。「硫酸雲を中和する可能性のあるアンモニアと、潜在的な生物シグネチャーであるホスフィンの発見は、私たちの理解に疑問を投げかけ、より複雑な化学プロセスが働いている可能性を示唆しています。これらの発見に慎重かつ徹底的な科学的調査で取り組むことが重要です。」 この発見は研究の新たな道を開くものだが、健全な懐疑心を持って扱うことが不可欠だと同氏は付け加えた。金星の雲にホスフィンとアンモニアが検出されたことは興奮するが、これは金星の大気の謎を解明する長い旅の始まりに過ぎない、と同氏は語った。 ロンドン大学物理学・天文学部のケイト・パトル教授は、金星の大気化学に関する現在の科学者の理解では、ホスフィンの存在を説明できないと述べた。「ホスフィンの測定を行ったチームは、金星に生命を発見したと主張しているわけではないことに注意することが重要です」とパトル教授は電子メールで述べた。「もしホスフィンが本当に金星に存在するなら、それは生命の存在を示すか、あるいは、金星の大気化学に私たちがまだ理解していないものがあることを示すかもしれません。」 アンモニアの発見が確認されれば非常に興味深いものとなるだろうとパトル氏は付け加えた。なぜなら、火山性、生物学的、あるいはまだ考えられていない何らかのプロセスによってアンモニア自体の生成が促進されなければ、アンモニアと硫酸は共存できないはずだからだ。 彼女は、これらの結果はいずれも暫定的なものに過ぎず、独立した確認が必要であると強調したが、木星氷衛星探査機やダヴィンチなど、今後の金星探査ミッションにとって興味深いものになると結論付けた。 「これらのミッションは、最近の観測によって提起された疑問に対する答えを提供するかもしれない」とパトル氏は述べた。「そして、我々に最も近い隣人の大気と生命を宿す能力について、魅力的な新たな知見を確かに与えてくれるだろう。」 #金星の雲に生命が存在するという主張を裏付けるさらなるデータ科学者