NASAの探査車「パーセベランス」が火星の微生物を探査中

宇宙生物学という言葉を聞くと、映画『トイ・ストーリー』に登場する、キーキーと鳴きながら爪を恐れるエイリアンや、 『スタートレック』の論理的なバルカン人スポック、映画『マンダロリアン』の空腹なグローグーなどのイメージを思い浮かべるかもしれない。しかし、宇宙における生命と進化の最初の本当の兆候は、おそらく微生物と岩石から現れるだろう。

宇宙生物学は、NASAの探査車パーサヴィアランスの現在のミッションの主要目的でもある。2020年に探査車が打ち上げられたときに始まったミッションの主要イニシアチブの1つは、古代の微生物生命の兆候を含む可能性のあるサンプルを収集することである。この宇宙車は、火星のジェゼロクレーターで岩石コアサンプルを収集する2回目の科学キャンペーンに入っている。科学者たちは長い間、この幅28マイルのクレーターが赤い惑星の古代の微生物生命の兆候を見つけるための最有力候補であると信じてきた。探査車は7月7日以来、クレーター内の古代の河川デルタから4つのサンプルを収集しており、ミッションによる「科学的に説得力のある」岩石サンプルの総数は12になった。

「パーセベランスの探査地としてジェゼロ・クレーターを選んだのは、科学的に優れたサンプルが得られる可能性が最も高いと考えたからです。そして今、探査機を正しい場所に送ったことが分かりました」とワシントンにあるNASAの科学担当次長トーマス・ザーブッヘン氏はプレスリリースで述べた。「最初の2つの科学探査キャンペーンでは、火星サンプルリターンキャンペーンで地球に持ち帰る驚くほど多様なサンプルが得られました。」

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35億年前、ジェゼロクレーターには古代のデルタ、つまり火星の川と湖が合流した扇形の地域がありました。パーセベランスは、かつて水だった川にさまざまな大きさの粒子が沈殿して形成されたデルタの堆積岩を調査しています。探査車は2021年の最初の科学キャンペーン中にクレーターの底を探査し、マグマから地下深くで、または火星表面の火山活動中に形成された火成岩を発見しました。

「多様な堆積岩のあるデルタは、クレーターの底で発見されたマグマの結晶化から形成された火成岩と美しいコントラストをなしています」とカリフォルニア州パサデナのカリフォルニア工科大学のパーセベランス プロジェクト科学者ケン ファーリー氏はプレスリリースで述べています。「この対比により、クレーター形成後の地質史に関する豊富な理解と多様なサンプル セットが得られます。たとえば、ジェゼロ クレーターから遠く離れた場所で生成された粒子や岩石の破片を含む砂岩や、興味深い有機化合物を含む泥岩を発見しました。」

クレーター内にあるワイルドキャット リッジは、数十億年前に塩水湖の蒸発によって泥と細かい砂が沈殿して形成されたと思われる、幅約 3 フィートの岩です。探査車は 7 月 20 日にワイルドキャット リッジの表面の一部を削り取り、ラマン分光法と有機物と化学物質の発光による居住可能環境のスキャン (SHERLOC) でその地域を分析しました。

SHERLOC の分析によると、火星の岩石サンプルには「硫酸塩鉱物のものと空間的に相関する有機分子のクラス」が含まれていることが示されています。堆積岩の層で見つかったこれらの硫酸塩鉱物は、それらが形成された水の世界に内部情報を提供することができます。

有機分子はさまざまな化合物で構成されていますが、主に炭素で構成され、通常は水素原子と酸素原子が含まれています。一部の有機化合物は、生命の実際の化学的構成要素であり、これらの特定の分子の存在は潜在的なバイオシグネチャーであると考えられています。これらのバイオシグネチャーは、過去の生命の証拠となる可能性のある物質または構造ですが、生命が存在しない状態で生成された可能性もあります。

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NASAの火星探査車キュリオシティは2013年に岩石粉末サンプル中に有機物の証拠を発見し、パーセベランスは2021年にジェゼロクレーターで有機物を検出した。

「遠い昔、現在ワイルドキャットリッジのサンプルを構成している砂、泥、塩は、生命が繁栄する可能性のある条件で堆積しました」とファーリー氏は言う。「地球上の古代の生命の化石を保存していることで知られる堆積岩で有機物が見つかったという事実は重要です。しかし、パーセベランスに搭載されている機器は高性能ですが、ワイルドキャットリッジのサンプルに何が含まれているかについてのさらなる結論は、NASAの火星サンプルリターンキャンペーンの一環として地球に持ち帰られ、詳細な調査が行われるまで待たなければなりません。」

2021年9月、NASAとESA（欧州宇宙機関）の火星サンプルリターンキャンペーンは、パーセベランスが最初の岩石サンプルを採取したことから始まりました。それ以来、探査車は大気サンプル1個と証拠チューブ2個を収集しており、それらはすべて探査車の腹部に保管されています。