NASAの次の木星探査ミッションは、エウロパの凍った殻の下で生命の成分を探すことになる

NASA のエウロパ クリッパー ミッションは、木星の氷で覆われた 4 番目に大きい衛星エウロパに向けて、2024 年の打ち上げに向けて準備を進めています。主な目標は、木星の衛星が惑星外生命の条件を満たしているかどうかを判断することです。科学者たちは、凍結し、傷つき、ひび割れた衛星の表面の下に、地球の 2 倍の容積がある広大な液体の海があると考えています。エウロパは地球と同じくらい古いですが、表面ははるかに新しいように見えます。これは、時間の経過とともに変化してきたこと、そして現在も変化している可能性があることを示唆しています。

液体の水は、居住可能な環境を探す際の素晴らしい最初の兆候ですが、クリッパー宇宙船は、水素、炭素、酸素など、生命を維持するために必要な他の化学物質が海に存在するかどうかを調べようとします。クリッパーは、科学者により近い視野を提供するだけでもあります。

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「エウロパの表面のうち、1ピクセルあたり500メートル以上の解像度で撮影されたのは約14％に過ぎず、これは超高解像度とは言えません」と、ジョンズ・ホプキンス大学応用物理学研究所の地球物理学者で、エウロパ・クリッパーのさまざまなチームを監督するケイト・クラフト氏は言う。クラフト氏によると、このミッションでは1ピクセルあたり100メートル以上の解像度で、少なくともエウロパの30％、おそらく80％以上をカバーするという。

ミシガン大学の宇宙物理学者でクリッパー・ミッションの磁力計機器チームの副リーダーを務めるシアンジェ・ジア氏は、エウロパ・クリッパーは、エウロパの誘導磁場や隠れた海に関するより詳細なデータも取得するだろうと話す。例えば、その深さや塩分濃度などだ。

クラフト氏によると、科学者たちはエウロパの下に海があることをかなり確信しているが、エウロパ・クリッパーはそれを「本当に正式に確認できる」という。

科学者がすぐに氷を掘削することはできないだろう。厚さに関して言えば、「数キロメートルから、場合によっては数十キロメートル（の厚さ）」になる可能性があるとジア氏は言う。しかし、エウロパ・クリッパーは、上空から海の組成を研究する機会を与えてくれるかもしれない。

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ハッブル宇宙望遠鏡の観測によると、エウロパの氷からは定期的に間欠泉が噴き出し、宇宙空間にまで広がる水柱を形成しているようだ。ク​​リッパー宇宙船の熱カメラと紫外線カメラは、氷を突き破って海水が溜まった場所を探し、その水の組成を調べて生命に不可欠な化学物質が含まれているかどうかを調べることができる。宇宙空間で間欠泉の噴煙の中を飛行する際に、その粒子を捉えることもできるかもしれないとクラフト氏は言う。宇宙船のレーダーは氷の中に地下の水たまりがあるかどうかを調べることができ、噴煙がこれらの水たまりから来ているのか、それともその下の海から来ているのかを判断するのに役立つだろう。

探査機に搭載されているその他の機器の中には、数フィートの解像度で月面のカラー画像を撮影する2台のカメラがある。また、光の周波数を分析して物質の組成を調べる分光器は、エウロパの表面上に漂う塵の組成を判定しようとする。

木星付近の放射線が強いため、探査機は木星の周囲をより高い楕円軌道で周回し、一連のフライバイ（接近通過）によって木星に急接近してエウロパの表面からわずか16マイルの距離まで接近して月を調査することになる。

ジア氏は、90年代にガリレオ探査機がエウロパの磁場を測定した結果を研究し、エウロパに地下海がある可能性が高いと結論付けるのに貢献した。研究者たちは、木星の強力な磁場がエウロパに反応磁場を「誘導」できることに気付き、驚いた。誘導は、ポケットに鍵を入れたまま通過すると金属探知機が鳴るのと同じプロセスである。変化する磁場により、導電性の物体は独自の反磁場を作り出す。

当時、エウロパは下まで氷で覆われていると考えられていた。しかし、「純粋な氷は電気伝導率が非常に低い」とジア氏は言う。しかし、水は、何らかの塩分や電解質が含まれていれば、はるかに電気伝導率が高い。

探査機が木星に到達するまでには5年半かかるが、到着後はエウロパを約50回フライバイして、ほぼあらゆる角度からエウロパをよく観察する予定だとクラフト氏は言う。エウロパ・クリッパーのカメラは「ステレオ」で作動し、わずかに異なる角度から画像を撮影してエウロパの表面の3Dモデルを作成するとクラフト氏は言う。このような地図は、将来、氷の世界への表面探査ミッションに役立つだろう。

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クラフト氏は、火星で生命が見つかった場合、その起源は地球と同じである可能性が高いと話す。火星と火星は距離が近く、大量の残骸が交換されるためだ。そのため、クラフト氏は将来の探査ミッションでエウロパで生命が見つかる可能性に特に期待している。火星と違ってエウロパは地球から遠く離れているため、「（火星の）生命が地球の生命とは別の起源を持つことはほぼ確実です。このことは、宇宙のあらゆる場所で生命が存在する可能性への扉を開くことになると思います」。