「エイリアン」や「地球外生命体」という用語は、SF 作品の登場人物に関連付けられることがよくあります。 ただし、推測ではありますが、地球外生命体の存在を調査および検討する生物学の分野があります。 外生物学.
しかし、存在が証明されていない生物をどのように研究することができるのでしょうか? 宇宙に生命が存在するかどうかを理解するために、宇宙生物学者は何をどこに注目すべきでしょうか?
Lドレイク式へ
1960 年、アメリカの天文学者であるフランク ドレークは、地球外文明からの電波信号を検出するために、国立電波天文台で最初の調査を行いました。 XNUMX 年後、ドレイクは、宇宙生物学の分野で現在も適用されている方程式を策定しました。 N.
ドレイクの式はいくつかのパラメータを考慮しており、次のように定式化されています。
式の値
最初の値は R *、これは天の川での星形成率です。 その後、惑星系に関連する星のみを考慮に入れる必要があります。 これらは、生命を受け入れるために必要な条件、満たすのが容易ではなく、それぞれによって表される要件を持たなければなりません。 f p y n e . F l 生命が発達するはずの惑星の割合に対応しますが、 fi es 発達する生命が知的であるこれらの部分。
スマートである必要があるだけでなく、変数 f cこれらの生命体は、無線信号を宇宙に放出する技術を開発できなければならないと述べています。 最後の変数は L、信号が送信されることになっている期間。 ご覧のとおり、変数は多く、個々の値を正確に確立することは困難であるため、確率について話します。 ただし、少なくとも理論的には、変数に値を与えることができる推定値と結果があります。 N そして質問に答えます。
解釈と解決策
方程式が最初に定式化されて以来、多くの科学者がその結果を詳しく説明しようとしました。 1960 年代から今日に至るまで、値を処理するために利用できる科学的ツールは進化してきましたが、実際には方程式は、決定的な答えを提供するのではなく、科学的な用語で問題を議論する方法であり続けています。
最新の推定では、最大 23 の地球外文明が想定されています (地球外生物学)。
しかし、なぜその存在の証拠がなかったのでしょうか? これはまさに、 フェルミのパラドックスは、最初に提案したイタリアの物理学者、エンリコ フェルミにちなんで名付けられました。 この点に関して確実性がないため、今日、外生生物を扱っている科学者は、最も敵対的な環境を排除することなく、生物が発達するために必要な要件に注意を向けようとしました.
Exobiology: 生命が存在するための条件
宇宙で生命体を探す場合、地球と非常によく似た特徴を持つ惑星で発見されると想定されます。 豊富な水、エネルギー源、その他の基本分子.
外生物学者によると、これらは最低限の要件ですが、生命が常に同じ同一の分子に基づいていることを確実に証明することはできないことを覚えておく必要があります.
より一般的には、それが可能かどうかさえわかりません 私たちが不可欠だと考える傾向があるすべての成分が存在する場合、生命の存在を仮定する: 液体溶媒、エネルギー源、いわゆる基本成分、つまり基本分子、有機および無機 , 互いに組み合わさって、より複雑な構造を生み出します。 その他の可変パラメータは、pH、温度、圧力、塩分、放射線です。 地球に似た特徴を持つ惑星は、より一般的に呼ばれます 太陽系外惑星.
しかし、極限環境微生物として知られる生物のおかげで、生命は太陽系外惑星だけでなく、 しかし、最低限の条件が存在する場合はどこでも.
外惑星と光年
私たちが呼ぶもの Exoplanets それらは、太陽系、私たちの銀河、または他の銀河の一部である天体です。 それらは、生命の発達にとって最も重要な要件のXNUMXつである液体の水または他の溶媒の存在を可能にする距離で、太陽の周りを回転します. これらの惑星は、地球のように、化学的および物理的条件が生命を維持するのに潜在的に良好な多数の環境を持つことができます. 残念ながら、それらのほとんどは太陽系から数光年離れています。
El 光年 光が8年間に進む距離です。 太陽からの光は約150億63.000万kmの距離を63分半で私たちの手元に届き、光が150年（光年）に進む距離は、太陽から地球までの距離の約XNUMX倍です。 つまり、XNUMX かける XNUMX 億 XNUMX 万 km です。
Exobiology: プロキシマ B
一番近いのは プロキシマbは、私たちの銀河系である天の川にあるプロキシマ ケンタウリ系の一部です。 プロキシマ b は 4,2 光年離れており、他の惑星を地球と比較するために使用される物理的測定尺度である ESI インデックスによると、0 番目に地球に似た惑星です。 このインデックスの値は、1 (類似性なし) から 0,87 (地球と同一の惑星) の間であり、半径、密度、脱出速度、および表面温度に基づいて計算されます。 Proxima b の ESI 値は XNUMX で、惑星が地球に非常に似ていることを示しています。 ただし、このデータは居住性に関する情報を提供しません。
ルナス
宇宙での生命の探索は系外惑星に限定されず、その衛星である衛星にも影響を与えます。 例は、太陽系のすぐ内側にあります。 土星の衛星と考えられている、 エンケラドス、そして木星の月、 ヨーロッパ、潜在的に生命を宿します。
太陽からの距離 エンケラドスそれ自体を加熱するのに十分な太陽放射を受け取ることができないため、表面温度は-128°Cから-240°Cの範囲であり、通常生命が求められる場所ではありません. しかし、カッシーニ探査機のおかげで、この凍った月に水と有機分子が存在することを確認することができました。 分析によると、窒素、二酸化炭素、メタンが地表で放出される水蒸気ジェットに含まれていることが示されています。 このため、凍結した表面の下には豊富な水の層があり、その中にはさまざまな分子が溶解しており、基質の熱水活動や表面の間欠泉の原因になっていると考えられています。 この現象は、仮説上のメタン生成生物の存在が影響していると考えられます。
2018年、何人かの研究者が実験でエンケラドゥスの状態を再現しようと試み、微生物が メタノサーモコッカス・オキナウェンシス それは、下にある層で生きてメタンを生成する理想的な特性を持っているでしょう。 この研究の結論は、同様の生物がこれを行うことができる可能性があり、したがって実際にエンケラドスにいることを示しています.
他の惑星に住むことができるバクテリアは何ですか?
特定の能力を持つ微生物は、より複雑な生物が生息できない条件で生息することが多いため、極限環境微生物として識別されます。 これらの生物は通常、これらの条件で生活しているため、より複雑なシナリオでも生存し、発見されていると考えられることに注意してください。
生物学の世界で最も有名なのは、間違いなく サーマスアクアティカス、75°Cの温度で成長できます。 彼のおかげで、DNA 増幅の方法を大幅に改善することができました。 そのような微生物は多数あり、それぞれが XNUMX つまたは複数の異なる条件に適応しており、多極限好性になっています。
以下にいくつかの興味深い例を示します。
- ピクロフィラス オシマエ それは、塩酸よりも強い、0,6のうち14の値を持つ非常に酸性のpH条件で硫酸塩に住んでいます.
- サーモコッカス・ピエゾフィラス 125 Mpa の圧力で深淵に住んでいます。これは、1275 センチメートルの領域に適用される約 2000 kg に相当します。 他の微生物は XNUMX Mpa の圧力下でも代謝活性を維持することが確認されています。
- ハラセナティバクター・シルバーマニー NaCl 塩濃度が 35% mg/L の非常にアルカリ性の湖に住んでいます。
- デイノコッカス・ラジオデュラン s は、今日まで、放射線と真空に対する耐性の研究のためのモデル微生物と考えられており、惑星火星の条件を生き残ることができる多極限環境微生物です。
火星には生命が存在するのか？
火星は、地球に次いで、太陽から 2033 番目に遠い惑星です。 それを調査し、研究を行うために、ここ数十年で多くのミッションが実施されてきました。 NASA の Perseverance は最新のもので、現在も活動中で、XNUMX 年に再投入される予定です。
現時点での火星の土壌データと状態は、地球外生物学にとって有望とは思えません。 2003年に研究チームは、バイキングミッションによって収集された土壌サンプルとチリのアタカマ砂漠の遠隔地からの土壌との間で土壌組成の点で一致することを特定し、いくつかの試行の後、その土壌は適していないと判断しました.あらゆるタイプの有機栽培に。 では、火星で生命の痕跡を見つけることを期待できる場所はどこにあるのでしょうか?
地下生活
2022 年の発見は、地球外生命体の探索において、地球外生物学者に活力を与えました。 これらは、830 億 XNUMX 万年前にさかのぼる、中央オーストラリアの岩石含有物に存在する小さな結晶です。 これらの小さな結晶内で、有機化合物と、この微小環境内に保存されて生きてきた原核細胞と真核細胞の存在が確認されています。 専門家によると、これらのタイプの堆積物は、地球起源であるか地球外起源であるかにかかわらず、古代の微生物や有機化合物の潜在的な宿主と見なされるべきです. これは、他の惑星の潜在的な検索および発見サイトである下層土を示唆しています。
また、下層土では、 曲がりくねった. アルカリ性 pH 条件下で起こり、水と岩石の相互作用のおかげで、水素、有機および無機炭素化合物を放出する化学物理反応。 地球外生物学者によると、蛇紋岩化は月を含む太陽系の天体に広く見られ、地球上で特定の微生物の生命を助長する重要な役割を果たした可能性があるとも考えられています。
エキソバイオロジーに関する結論
地球外生物学の研究はまだ進行中で、2024 年 XNUMX 月に NASA 航空宇宙局は新しいミッションである CLIPPER を開始します。 目標は、木星の氷の衛星の XNUMX つから放出される蒸気ジェットから生命の痕跡を探すことです。 ヨーロッパ.
現時点では、地球外生物は特定されていませんが、宇宙に存在する可能性を排除することはできません. しかし、生命は地球上とはまったく異なる条件で発達する可能性があり、そのため生命は私たちの知らない方法で適応し、進化することを考慮に入れなければなりません。 地球外生命体の発見は、科学界から地球外生物学の分野に大きな注目を集め、これまで完全に未踏の道を切り開いた.