科学者たちが土星の衛星の一つであるエンケラドゥスから噴出する水柱を発見して以来、エンケラドゥスは太陽系の中で地球外の生命を探すのに最も魅力的な場所となっている。
日本沖の深海に生息する生物は、エンケラドゥスの氷の地殻の下に潜む塩分を含んだ海で予想される過酷な条件にも耐えられることが研究者らによって発見された今、この主張はさらに説得力のあるものになっている。
海底の熱水噴出孔の近くで繁殖し、水素と二酸化炭素をメタンに変換する微生物は、土星の衛星の海を模倣した塩水の中で生き延びていた。この論文は、遠い世界は、少なくともいくつかの形態の生命にとって、住みにくいとは言わないまでも、居住可能である可能性があることを示唆しています。
ミュンヘンのルートヴィヒ・マクシミリアン大学の地球微生物学教授ウィリアム・オルシ氏は、「今日の地球上で私たちが理解している生命の細胞の定義を使うと、もしこの生物、またはそれに似たものがエンケラドゥスにいたとしたら、生き残る可能性が高いことが実験で分かる」と述べた。
土星には太陽系の他のどの惑星よりも多くの衛星があり、300 近くの衛星がこの巨大ガス惑星の周りを周回していることが知られています。 2 世紀以上にわたり、幅 300 マイルの氷の球であるエンケラドゥスは、特に注目に値するものとは思われませんでした。しかし、ロボット宇宙船の出現により状況は変わりました。
2000年代以降、NASAの探査機カッシーニ、さらに最近ではジェームス・ウェッブ宇宙望遠鏡による観測により、エンケラドスから流れ出る巨大な水蒸気と氷の粒と、氷の地殻の下に巨大な塩水の海の証拠が明らかになった。
海底には、周囲の水を加熱する熱水噴出孔が点在していると考えられています。昨年、科学者らはカッシーニがエンケラドゥスの壮観な噴煙の一つを突き抜けた際に収集したサンプルから有機物を発見した。
オルシと彼の同僚は、研究室で研究するためにエンケラドゥスの海のミニチュア版を作成できないかどうかを確認したいと考えていました。水と塩や炭酸塩を組み合わせ、粉末の岩石を加えることにより、海洋の高アルカリ性環境だけでなく、水と岩だらけの海底の間で起こる重要な反応も再現しました。
岩石と水の反応は水素の生成を開始するほど活発で、このプロセスはエンケラドゥスの海で起こっているようだ。このことから研究者らは、水素と二酸化炭素をメタンに変えることで生存するメタン生成菌と呼ばれる陸生微生物が溶液中で生存できるのではないかと疑問を抱いた。 「それは大外れだった」とオルシは語った。
それを解明するために、科学者たちは、日本と台湾の間にある沖縄トラフの深海の熱水噴出孔の近くでもともと見つかった微生物に注目しました。熱水噴出孔は、ミネラル豊富な熱い水を放出する海底の温泉です。
驚くべきことに、模擬海洋では、既知の生物の限界よりもはるかにアルカリ性のpHが11に達しているにもかかわらず、微生物が増殖しました。微生物は、水中の低濃度の二酸化炭素に対処するために代謝を適応させています。詳細は Science Advances に掲載されています。
オープン大学の惑星地球科学教授デイビッド・ロザリー氏は、模擬エンケラドゥス海でメタン生成（微生物を維持するプロセス）が可能であることを示すことで、この研究は「そこでの微生物の生存能力に対する新たな障壁を取り除く」と述べた。
オルシ氏は、もしエンケラドゥスで生命が進化したとしたら、それは地球のものとは根本的に異なる可能性があると指摘した。たとえ同様の虫が出現したとしても、メタンを生成する微生物が月の海で繁栄するかどうかは不明だ。彼の実験はわずか数日しか続かなかった。 「1年生きられるだろうか？100万年生きられるだろうか？それは分からない」とオルシ氏は語った。
同誌に掲載された2番目の論文では、同じ研究者の何人かが、エンケラドゥスのプルーム内の氷の粒がどのようにして凍結し、海洋のさまざまな成分を分離する形で断片化するかを説明している。海の水滴に外来微生物の一部が含まれている場合、それらは氷の粒子のごく一部に現れる可能性がありますが、その中には高度に集中している可能性があります。
ベルリン自由大学の惑星科学教授フランク・ポストバーグ氏は、これは生命探査にとって「素晴らしいニュース」になるだろうと述べ、現在の技術を使えば生命の兆候を見つけるのは比較的簡単だろうと述べた。
エンケラドゥスを取り巻く興味深い科学が、帰還への関心を高めています。欧州宇宙機関のL4ミッションは、土星周回機とエンケラドゥス着陸機を組み合わせて月の南極に着陸し、海から噴出するプルームのバイオシグネチャーを探すことを目的としている。しかし、科学者たちは長い待ち時間に直面している。2042年頃に打ち上げが計画されており、土星に到達するのは2050年代になるだろう。
エンケラドゥスの噴煙の研究に携わった同じくオープン大学のレイチェル・ハンプ博士は、「新しい研究によって私たちの理解がさらに進み、この小さな氷の世界の潜在的な居住可能性についてさらなる証拠が得られるのは素晴らしいことだ。これにより、欧州宇宙機関が提案しているエンケラドゥスへのミッションがさらにエキサイティングなものになると思う」と語った。
