公開日：2025年4月17日午後4時31分（英国夏時間）
地球外生命体といえば、何を思い浮かべますか？人気のSF小説やテレビ番組の多くは、他の惑星に人間のような生命体が生息している可能性を示唆しています。しかし、天文学者が地球外生命体を探す際、通常はバクテリアなどの微小な生物からの放射という形 (the form of emissions) で探査します。
『アストロフィジカル・ジャーナル: the Astrophysical Journal』に掲載された最新の研究論文によると、ケンブリッジ大学の科学者たちは、124光年離れたK2-18bという惑星から、この種の放射を99.7%の確率で 発見した とのことです。彼らはNASAのジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡 (James Webb Space Telescope) を用いてこの惑星の大気の化学組成を分析し、K2-18bに生命が存在する可能性を示す 有望な証拠 を発見したと述べています。
これは画期的な発見ですが、地球外生命の存在を確証するものではありません。
なぜ科学者たちがこの論文を地球外生命体の証拠として受け入れないのか、その理由を見てみましょう。
地球外生命の発見が難しい理由
太陽系外惑星の探査は、科学者が発見する惑星の数が膨大になったため、急速に人々の関心を失っていきました。太陽のような恒星を周回する最初の有力な太陽系外惑星は、1995年に視線速度法 (radial velocity) によって発見されました。視線速度法では、惑星そのものを観測するのではなく、最も近い恒星への影響を観測します。恒星が前後に揺れ動くことで、放射する光の波長にわずかな変化が生じ、それを測定することができます。私たちはすでに 約7,500個の惑星 の存在を知っています。
現在までに、直接観測されたのは わずか43個（全体の約0.5%）です。ほとんどは視線速度法やトランジット法 (the transit method) などの間接的な方法で発見されています。トランジット法では、惑星が恒星の前を通過する際に恒星の明るさが減少する様子を観測します。惑星は、恒星の光をわずかに遮ります。
太陽系外惑星の大気
太陽系外惑星の大気を観測するのはさらに困難です。科学者たちは分光法 (spectroscopy) を用いてこれを行います。恒星から発せられる光は直接観測でき、そのわずかな光は惑星の大気も通過します。研究者たちは、恒星から発せられる光のうち、どの光が大気によって放出または吸収されるか を研究することで、太陽系外惑星の大気がどのようなもので構成されているかを推定することができます。
例え話をしてみましょう。長いテーブルの片端に電気スタンドがあり、あなたは反対側に立ってそのスタンドを見ています。あなたとスタンドの間には、液体の入ったグラスがあります。簡単に言えば、太陽系外惑星と大気として機能するグラスの液体は、わずかに青く見えるため、水であると識別できます。しかし実際には、科学者にとって、これは小さなガラス玉が転がっているようなものです。誰かがランプの調光スイッチをいじっている間に、グラスの水が転がっているのです。そして、異常気象によってテーブルの上に穏やかな霧が発生します。この液体は99%が純水で、1%がミネラルウォーターです。科学者は、水に含まれるミネラルを調べようとしているのです。
この研究を遂行するために必要な専門知識が驚異的であることがお分かりいただけるでしょう。彼らは99.7%の信頼度で分子を観測しました。これは驚くべき成果です。
JWSTとK2-18b からのデータ
この研究の鍵となるデータは、光吸収率をどの種類の分子が存在する可能性があるか、そしてそれらの存在量を算出したグラフです。このグラフは、この発見に関する短編映画で紹介されています。
研究著者らが作成した グラフは、ジメチルスルフィド (dimethyl sulphide) とジメチルジスルフィド (dimethyl disulphide) （DMS）の証拠を示しています。
一部の科学者は、DMSをバイオマーカー、つまり地球上の生命の分子指標と考えています。しかし、DMSはバクテリアによって生成されるだけでなく、67P彗星 や星間空間: the interstellar medium（星と星の間の空間）のガスや塵からも発見されています。さらに、模擬大気に紫外線を照射すること でも生成可能です。著者らはこのことを認めており、存在が確認された量はこれらの条件では生成できないと主張しています。
他の生命存在説と同様でしょうか？
K2-18bには、複数の研究でDMSや 生命の存在 を示す兆候が見られ、他にも多くの太陽系外惑星での存在を示唆する主張があります。
直近での説は、金星の大気中にホスフィン: phosphine（別のバイオマーカー）が発見されたため、雲の中にバクテリアが存在するはずだというものです。しかし、この主張は他の研究者によってすぐに反論され ました。科学者たちは、データの照合におけるわずかな誤差が、実際よりもホスフィンの存在量を多く示す結果を生み出したと指摘しました。ケンブリッジ大学の研究はより厳密で、結果の確実性も高くなっています。しかし、99.999%の確実性を求める学界を納得させるには、まだ不十分です。
研究者たちは、今回の研究結果が液体の海と水素の大気を示唆していると示唆していますが、他の研究者は、巨大ガス 惑星や マグマに満ちた 火山惑星である可能性もあると反論しています。
ケンブリッジ大学の研究は生命の証明ではありませんが、他の惑星がどのようなものかを特徴づけ、地球以外の生命体が存在するかどうかを判断するための重要な一歩となります。この研究はこれまでで最高の結果を示しており、他の科学者にもこの挑戦に取り組むきっかけとなるはずです。
この記事は、クリエイティブコモンズライセンス(CCL)の下で The Conversation と各著作者からの承認に基づき再発行されています。日本語訳は archive4ones(Koichi Ikenoue) の翻訳責任で行われています。オリジナルの記事を読めます。original article.
