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木星の衛星の熱帯湖

木星の衛星の熱帯湖は生命の可能性を広げるだろう

液体メタンの地表下源がタイタンの赤道湖を補充しているのかも知れない。

Maggie McKee
13 June 2012 Corrected: 14 June 2012


木星の衛星タイタン(背景の中のオレンジ)は極域だけでなく赤道付近にもメタンの湖を持っているように思われる。NASA/JPL/Space Science Institute

木星の衛星タイタンの乾燥した赤道域の砂丘のなかに生まれるのは炭化水素の湖に見えるものだ。カッシーニ宇宙機による観測はタイタン表面の下に液体メタンの海洋が存在することを示した。それは生命のためのるつぼになり得る。この研究は今日のNature誌に発表された。

地球以外で、タイタンは太陽系で唯一の雨と蒸発のサイクルで液体を循環させる固体天体である。ただしタイタンではこのプロセスが水ではなくメタンによって駆動されている。

このサイクルはタイタンの極域近くに液体の塊を形成すると予測される。しかしカッシーニの測定が湿度が低く表面への降雨が少ないことを示していた、砂丘に覆われた赤道域にはないと思われていた。「赤道帯は地球の砂漠に似ていて、蒸発が降雨に勝る」とコーネル大学(ニューヨーク州、イサカ)の宇宙生物学者ジョナサン・ルーニンは話した。

あらゆる地表の液体は蒸発し寒冷な極域へと運ばれるはずだ。極域でそれは雨へと凝縮する。「極域の湖は説明するのが簡単だが、熱帯にある湖はそうではない」とアリゾナ大学(ツーソン)の惑星科学者ケイトリン・グリフィスは話した。実際に、カッシーニはタイタンの極域に何百もの湖と三つ海を探し当てている。

いまグリフィスと彼女の共同研究者たちは2004年から2008年までのカッシーニの観測に熱帯湖を見つけたと考えている。それは長さ60キロメートル、幅40キロメートルで、少なくとも1メートルの深さがある。それは可視光を妨げるタイタンの厚い大気に比較的遮られずに通る7つの近赤外線で黒い斑点に見える。

人智の知れぬ洞穴

チームは四つの小さな、明るい反転も見つけた。グリフィスらはこれが「地球の沼沢地に似た、膝からくるぶしレベルの深さの、浅い池」だろうと言う。タイタンの熱帯湖はたった数千年の期間で蒸発するはずなため、研究者たちはこれらの池と湖が、表面下の液体メタンのオアシスによって補充されているのだと主張する。

それは生命が起源する可能性のある衛星の候補の数を広げるだろう。一つの炭素と四つの水素原子からなるメタンは、タイタンで見つかるより複雑な有機分子の材料である。「液体炭化水素の中では有機的な化学プロセスがあってたんぱく質や情報運搬分子と相似な化合物を作るかもしれない」とルーニンは言う。彼はこの研究には関与していない。「液体炭化水素の中で働くある種の生命がいるかもしれない」。

ルーニンとグリフィスはそういった複雑な化学物質を探そうという、タイタン表層海探査装置(TiME)と呼ばれる提案中のNASAミッションのメンバーだ。TiMEの探査機は三ヶ月間、タイタンの北極域の近くの海である、リゲイア海の上で上がったり下がったりして、その化学組成を質量分光計で測定する。

しかし、その運命が近くNASAによって決定される、そのミッションは代わりに熱帯の海に着陸するべきではないだろうか?ルーニンは否定する。彼はテルテールレーダーシグネチャを含む、多数の証拠が極域が液体炭化水素の湖と海でいっぱいであることを示していると指摘した。これまでのところ熱帯の特性について証拠は少ない。固体の有機化合物などの、「その波長で暗くなってしまっただけ何か他のもの」が湖に見えているだけである可能性
もあると彼女は言う。

赤道域の表面のうち、これらの小さな特性が分かるのに充分な高解像度で分析されたのはたった17%だ。しかしルーニンによると低解像度の観測は熱帯湖が比較的少なく稀であることを示す。それでもなお、タイタンのオアシスという考えは枯れにとって魅力的だ。「ザナドゥと名付けられた場所がタイタンにある。ザナドゥを歌ったコールリッジの詩に立ち返れば、彼は『人智の知れぬ洞穴』について語っている」、とルーニンは言う。彼はそのようなメタンで満たされた洞窟をタイタンで見つけるのが好きだと続けた。

Nature News
Tropical lakes on Saturn moon could expand options for life
Maggie McKee, 13 June 2012 Corrected: 14 June 2012

元論文
Caitlin A. Griffith, et al.
Possible tropical lakes on Titan from observations of dark terrain
Nature 486, 237–239 (14 June 2012) doi:10.1038/nature11165
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