土星の衛星エンケラドゥスに砂の温泉があるかもしれない

太陽系で海を持つ岩石は地球だけではない。天文学者たちは木星の衛星エウロパの表面の下に広大な海があると理論づけており、また土星の冷たい衛星エンケラドゥスにも隠れた海があり、その液体が氷の噴流によって表面に流れ出ると信じている人も多い。しかし今、新たな研究により、エンケラドゥスの下にあるこれらのプルームは、実はそれほど極寒ではないかもしれないことが示唆されている。実際、それらは熱水活動の副産物なのかもしれない。

ネイチャー誌に掲載された新しい論文で、コロラド大学ボルダー校の研究者らは、エンケラドゥスの表面の下には温かい深い海があると主張している。その理由は、すべてNASAのカッシーニ探査機が2004年に発見した宇宙塵と関係がある。土星のEリング（土星の2番目に外側のリング）付近を飛行中、カッシーニはナノメートルサイズのシリコンを多く含む粒子の痕跡を捉えた。

多くの人は、E リングの起源はエンケラドゥスだと考えている。この衛星の氷の噴煙が宇宙に物質を噴出し、それが土星の周りのリングを形成するのだ。リングを構成する物質のほとんどは氷だが、このリングはシリコンだった。そして、主任研究者の Hsiang-Wen Hsu 氏によると、リングの大きさには少し違和感があるという。

「宇宙でこれらの粒子を形成するには、2つの方法があります」とスー氏はポピュラーサイエンス誌に語った。「断片化があり、大きな物質の塊が小さな物質に衝突して、小さな粒子と中くらいのサイズの粒子ができます。しかし、カッシーニが拾った粒子は非常に狭い範囲のサイズにしか存在せず、それが奇妙です。」

スー氏と彼のチームは、粒子について2番目の説明、つまり、何らかの液体ベースの反応によって粒子が形成されたに違いないという結論に落ち着いた。粒子の大きさが小さいことから、非常に特殊な条件下でのみEリングに入り込むことができたと考えられる。

これらは、熱湯に溶けていたに違いありません。太陽系のこの地域では、かなり熱い水です。シリカ粒子がエンケラドゥスの海に溶けるためには、月の奥深くにあるシリコンを含む岩石が華氏194度に加熱されていると研究者は推測しています。太陽から8億マイル以上離れた月にとって、これはかなり熱い温度です。シリカはpH8.5以上の水に溶け、エンケラドゥスの海の奥深くの熱い部分から表面の噴煙まで急速に（数か月から数年かけて）移動し、そこからEリングにシリカが噴出されます。

エンケラドゥスは太陽から遠く離れているのに、どうしてこんなに熱くなるのでしょうか。「最も可能性の高い加熱メカニズムの 1 つは、土星の潮汐力です」と Hsu 氏は説明します。土星の重力による押し引きがエンケラドゥスに大きな摩擦を引き起こし、内部を加熱する可能性があります。しかし、この摩擦は必要な温度を常に維持するには十分ではない可能性があると Hsu 氏は言います。「潮汐加熱でさえ、これまでに観測されたエネルギー出力を説明できません。そのため、最も有力なシナリオの 1 つは、エンケラドゥスの熱水活動が一定ではなく、断続的である可能性が高いというものです。」

それでも、この研究は、太陽系の奥深くにある小さな宇宙岩石で高温反応がまだ存在する可能性があることを示している。さらに、この発見は、近くの地球外生命体の探索にとって朗報となる。これらの熱水噴出孔の状態は、ロスト シティとして知られる大西洋の海底にある噴出孔に似ている。そこでは、火山活動によって凍った水が加熱され、奇妙な生命体が繁栄している。この類似点により、エンケラドゥスは地球外生物を見つけるのに魅力的な場所となっている。