NASA、木星の月で生命の痕跡を探索するためにヨーロッパクリッパーを打ち上げ

ハリケーンの風と雨の後で、晴天の下で ケープカナベラルでは、NASA の最新の惑星間宇宙船であるヨーロッパ クリッパーを搭載したスペース X ファルコン ヘビー ロケットが空に打ち上げられました。木星の4番目に大きい衛星が居住可能かどうかを判断するために設計されたこの探査機には、現在生命が存在する可能性がある地下の海を含むエウロパの構造と組成を調査するための一連のカメラと科学機器が装備されている。

テキサス州サンアントニオにあるサウスウエスト研究所の惑星科学者、トレイシー・ベッカー氏は、「ヨーロッパは海洋世界であり、水はもちろん生命の可能性についての考えを呼び起こすため、非常に興味深いものです」と語る。

エウロパの海は厚さ約16～20マイルの氷地殻の下にあり、科学者らはそこには地球の海を合わせた量の2倍以上の液体の水が含まれていると考えている。月には岩石の核がある可能性が高く、地球と同様にヨーロッパの海底でも火山活動があれば、生命にとって重要な分子が海に浸透する可能性がある。

エウロパ クリッパーは生命そのものを検出するように設計されておらず、このミッションで生物の直接の証拠が見つかる可能性は低いです。しかし、月の化学組成、地質活動、重力、磁気、その他の特性を研究することで、クリッパーはエウロパが生命を維持するのに適切な条件を備えているかどうかを判断できるはずだ。

「このミッションの目的は居住性を評価することだけです」とベッカー氏は言う。 「これは、太陽系の中に私たちだけがいるのか、という長期的な発見の第一歩です。それとも宇宙で？」

新しい木星の探検家

エウロパ・クリッパーは、NASAがこれまでに別の惑星に打ち上げた最大の宇宙船で、本体はSUVほどの大きさで、ソーラーパネルを広げると翼幅100フィート以上（バスケットボールコートよりも長い）に達する。宇宙船の電子機器は、木星の過酷な放射線から保護するために、アルミニウムと亜鉛の金庫室に収納されています。

クリッパーはまず火星に飛び、2025年初めに火星を周回して速度を上げます。その後、2026年後半に再び速度を高める重力補助のために地球に旋回して戻り、その後木星に向けて猛スピードで飛行し、そこで到着する予定です。 2030年4月に。

木星周回軌道に入った後、探査機は4年間の主要任務の過程でエウロパの接近飛行を49回行う予定である。通過するたびに、クリッパーは地表上空 16 マイルの低空飛行でエウロパの状況を評価します。

「私たちはこれまで見たことのないものを見ることになるでしょう」とNASAゴダード宇宙飛行センターの惑星科学者リンエ・クイックは言う。

エウロパ クリッパー: 木星の海洋衛星の探索 (ミッション概要)

クリッパーは、生命の探索に最も有望な地域を特定する。例えば、塩水の泥が噴出する極氷火山ドーム付近や、地表の氷の塊が崩壊し、割れた地形から水が上向きに染み出す可能性がある「カオス地形」付近などだ。

この探査機は、月の内部から氷の物質を宇宙に噴き出す活動的な間欠泉を発見することもできるかもしれない。これらのプルームは、ハッブル宇宙望遠鏡と、1995 年 12 月から 2003 年 9 月まで木星の周りを周回したガリレオ宇宙船からのデータで暫定的に検出されました。

少し運が良ければ、クリッパーはプルームを通って飛行し、エウロパの海から物質を直接サンプリングできるかもしれません。 “もし [the plumes] そこにいるなら、私たちがそれらを検出できる可能性が非常に高いです」とクイック氏は言います。

隕石の衝突によってエウロパから物質が宇宙空間に放出されることもあり、質量分析計と塵分析計の2台の機器がエウロパから放出されたガス粒子や塵、氷粒を収集して有機化合物を探す予定だ。炭素を含むこれらの複雑な分子は、生命に栄養を提供したり、生物によって生成される物質になる可能性さえあります。

木星の氷の真珠

エウロパは、木星の他の 3 つの大きな衛星、ガニメデ、カリスト、イオとともに、ガリレオ ガリレイによって 1610 年に発見されました。私たちの月とほぼ同じ大きさのエウロパは、ガリレオ衛星の 4 つのうち最小で、木星に 2 番目に近い衛星です。木星の重力が氷の殻の下に液体の水を維持できる程度に月を加熱するのに理想的な距離を周回しているが、イオのような焦げた溶岩の世界になるほど近すぎるわけではない。

1950 年代と 60 年代に、地上の望遠鏡を使用した天文学者は、エウロパの高い反射率、つまりアルベドが、その表面が水の氷で覆われていることを示唆していることを発見しました。木星系は、1970 年代初頭に探査機パイオニア 10 号とパイオニア 11 号によって初めて訪問され、その後 1979 年にボイジャー 1 号とボイジャー 2 号によって訪問されました。ボイジャー 2 号からの画像により、月の表面には 1,000 以上にわたる暗い亀裂や尾根が交差していることが明らかになりました。マイルは、ラテン語で「線」または「糸」を意味するリネアと呼ばれます。

「それらは茶色がかった、赤みがかった色で、地球上でプレートテクトニクスが起こるように氷が分離している領域である可能性があると考えています」とベッカー氏は言う。 「つまり、氷が分離し、その下の海が表面に到達して再凍結することができるのです。」この暗い色は、木星の放射によって表面で分解された海の塩に由来すると考えられています。

1990 年代、ガリレオ宇宙船は木星を周回する最初の宇宙船となり、1997 年 12 月にエウロパに最接近し、124 マイル以内を飛行しました。探査機は、科学者がラテン語で「そばかす」を意味するレンチキュラと呼んでいる、表面に暗い円形の特徴を発見しました。これらの赤みがかった斑点は、その一部は凍ったヘドロを噴出させる氷火山である可能性が高く、冷たい物質が沈み、暖かいポケットが地表に浮上するにつれてエウロパの氷殻が撹拌されていることを示唆している。

ガリレオ宇宙船はまた、エウロパに衝撃を与える工芸家が不足していることも観察した。 「木星系の他の衛星に比べて、月にはクレーターが非常に少ないことに気づきました」とベッカー氏は言う。 「海洋やプレートテクトニクスなどによって、地球と同じように表面を再形成する地質学的能力があれば、クレーターの歴史を消去できる可能性があります。」

しかし、最も注目すべき発見はガリレオの磁力計によるもので、月が木星の磁気圏を通過する際に、エウロパの導電層が局所的な磁場を生成していることを発見した。これは、塩辛い地下海の存在によって最も容易に説明できるものである。

「磁場を通る導体の動きは、それに応じて別の磁場を生成します。空港の金属探知機でキーが鳴るのはそのためです」と、NASA のジェット推進研究所でヨーロッパ クリッパーのプロジェクト サイエンティストを務めるロバート・パパラルド氏は言います。 「ガリレオの拡張ミッションでは、エウロパでこれをテストし、確かにこの磁場による海の兆候がそこにあることを示すことができるフライバイを設置しました。」

ガリレオからのデータは、エウロパの凍った風景と液体の内部に関するこれまでで最高の画像を提供してくれました。しかし、クリッパーはその状況を変えようとしています。

氷と塩水の世界

科学者たちはエウロパには地下に海があると確信しているが、この魅惑的な月についてはいくつかの疑問が残っている。氷の殻の厚さはどれくらいですか？海底はどのくらい活動しているのでしょうか？どろどろした塩水はどこで地表に噴出し、照射された氷の塊はどこで深部に沈むのでしょうか?これらの質問に対する答えは、月が生命を維持できるかどうかを理解するために重要です。

「私たちが生命の条件を探すとき、当然、液体の水、エネルギー、そして有機化学を探します」とクイック氏は言います。 「これらの天体は氷なので、地殻変動について話しているのか、極寒火山活動について話しているのかにかかわらず、実際にはこれらの地質学的プロセスが、いわば鍋をかき混ぜるのです。」

この混合を調査するために、クリッパーには、エウロパの表面組成をマッピングするための分光計、活動のホットスポットを探すためのサーマルカメラ、月の磁場と重力を測定するための機器が装備されており、どちらも氷の殻の厚さに関する詳細を明らかにすることができます。海の深さ、そして氷の地殻に閉じ込められた水の貯留を探すためのレーダー。

「私たちはこれらの楽器を一緒に使ってヨーロッパに到達するつもりです」とパパラルドは言います。

エウロパが実際に生命を維持できる可能性があることがクリッパーによって発見された場合、地表への旅を行うという将来の任務が課せられることになる。

「エウロパ探検の次のステップは、エウロパ クリッパーが優先順位が高いと判断した場所に行くことです…命の材料が今日も動き回っているかもしれない場所、お望みならオアシスの中で」とパパラルド氏は言う。 「おそらく私たちはそのような地域に着陸し、文字通り生命の痕跡を探すために、放射能で汚染された最上層の下をすくい取ることになるでしょう…まさにその地表にいます。」

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このようなミッションで生命（例えば、海底の火山噴出孔にしがみついている微生物が、もしかしたら外来深海生物の生態系に餌を与えている可能性もある）を発見した場合、その影響は科学だけでなく人類の経験全体にも及ぼす影響を誇張することはできない。

「エウロパの太陽系で生命の別の例が見つかったとしたら、それはほぼ確実に独立した起源となるでしょう」とパパラルド氏は言う。 「ならば、生命はどこにでも共通するはずだ。」