エウロパは新たな火星：SFは科学を追う

ここ数十年で、木星の衛星エウロパには地球全体を合わせたよりも大きな、居住可能な液体の水の海があるという証拠が積み重なり、NASA はこの「海の衛星」を優先的に探査することにした。エウロパに生命が存在する可能性に対する興奮は、新たな科学的探究を促し、SF 作家たちには新しいスペキュレイティブ フィクション作品でエウロパを取り上げるインスピレーションを与えた。1980 年代以前、エウロパは SF の殿堂入りを果たしていたが、それはエキゾチックな寄港地としてのみであり、名前と場所以外、完全に想像上の惑星と区別できる点はほとんどなかった (EE スミスのSpacehounds of IPCなど)。エウロパの新たな重要性を理解するには、惑星科学の歴史と前世紀の初期の SF 作家の考え方について少し理解する必要がある。

宇宙戦争、ジョン・カーター、リトル・グリーン・メン。これらのおなじみの用語は、20世紀のSFの黄金時代に由来しています。1877年にジョヴァンニ・スキャパレッリが初めて作成した地図に「運河」が描かれ、それが確認されてから130年以上、火星は高度な異星人文明の構想を刺激してきました。その後数十年にわたり、パーシヴァル・ローウェルが火星の新たな特徴を異星人の創意工夫の結晶としてセンセーショナルに報道しました。その後40年間、科学者たちはローウェルが1916年に亡くなるまで、火星に知的生命体が存在する可能性について真剣に議論しました。

火星は学者や芸術家の想像力をかき立て、パルプ雑誌や漫画本の業界が誕生したばかりの時代に、現代の宇宙 SF というジャンルを生み出しました。その中で最も有名な『アメイジング ストーリーズ』はヒューゴー ガーンズバック (SF 界の最高賞であるヒューゴー賞の由来) によって始められました。彼は子供の頃にパーシヴァル ローウェルの作品を読んだことがインスピレーションの源だと言っています。

20世紀初頭の作家たちは、太陽系中の惑星、衛星、小惑星に冒険家たちを送り込んだ。ラジオ、映画、書籍、そして『アメイジング・ストーリーズ』などの雑誌では、惑星を飛び回る冒険家たちが名声を求めたり悪評から逃れたりしていた。SFというジャンルは、宇宙時代の幕開けとともに飛躍した。パルプSFを読んで育った著名人のアーサー・C・クラークやアイザック・アシモフは、 『火星の砂』や『火星の道』などの書籍で未来のテクノロジーが人間に与える影響を探った。レイ・ブラッドベリは『火星年代記』で火星に詩を持ち込んだ。フィリップ・K・ディックの『私たちはそれをあなたに丸ごと思い出せる』 （映画『トータル・リコール』としてリメイク）はパラノイアをもたらし、ロバート・ハインレンは『異星人』で火星を新たな宗教的インスピレーションの源として使った。キム・スタンリー・ロビンソンの『レッド・マーズ』シリーズは、アメリカに倣って最初の火星植民地を技術革新の鍛冶場として描いた。

歴史を振り返ると、宇宙に対する理解が深まるにつれて、火星が大きな役割を果たし、惑星フィクションのジャンルが前世紀にどのように進化してきたかがわかります。現在、太陽系に対する理解が深まるにつれて、宇宙における人類の役割に関するより繊細で詳細な物語が生まれています。

スキアパレッリの火星の「運河」から 100 年が経ちました。1977 年までに、NASA の火星探査ミッションは、火星が地質学的に興味深いものの、明らかな生命の兆候がないことを実証しました。その年、NASA は木星と土星の最初の科学的研究を行うために設計された 2 機のボイジャー宇宙船を打ち上げました。これらのミッションの準備の一環として、科学者は、地上の望遠鏡による観測のみに基づいて、外惑星の衛星から何がわかるかに注目しました。太陽と親惑星からの距離、大きさ、質量、および全体的な表面構成です。

1952 年という早い時期に、地球上の生命の起源の化学的条件をシミュレートしたミラー・ユーリー実験で有名なハロルド・ユーリーは、その密度と内部の放射性熱によってカリストとガニメデの下に海が形成される可能性があることに気付いていました。ユーリーの元教え子で惑星科学者のジョン・ルイスは、太陽系最古の物質に関する基礎化学と物理学を用いて、1971 年にガニメデとカリストの下に広大な海があることを予測しました。彼と教え子のガイ・コンソルマグノは 1976 年にこれらのモデルを詳細化し、エウロパの上部 100 km 内に「水の対流領域」があると暫定的に提案しました。

ボイジャー 1 号と 2 号は、現在太陽系の端を越えて旅を続けている壮大な旅で、地球最大の惑星とその衛星の詳細な画像を初めて提供し、現在そこに生命が住める可能性を初めて確認しました。しかし、打ち上げられた年には、科学者たちは、エウロパが放射性ウラン、トリウム、カリウムの崩壊による熱を十分保持して海を形成できるほどの大きさがあるかどうか懐疑的でした。彼らはまだ潮汐加熱について考慮していませんでした。

最初のボイジャー号が木星に到着する前に、軌道力学者のスタン・ピールは共著者とともに、木星に最も近い大きな衛星の軌道に関する先見の明のある論文を発表しました。イオ、エウロパ、ガニメデは、長い間同期して軌道を回っていることが知られていました。彼は、この相互作用により、木星はイオから時々引き離され、またある時には近づくはずだと推論し、数学的に決定しました。全体的な影響により、木星の引力が 1 か月の間に弱まったり強くなったりするため、衛星の形状が変化することになります。彼は、この影響がイオの火山活動を地球よりも活発にするほど強くなる可能性があると予測しました。ボイジャー号は、そのわずか数か月後に彼の予測が正しかったことを証明しました。彼はまた、潮汐力による消散を、エウロパとガニメデの内部熱が氷を溶かして海を形成するほどに強いかもしれないという考えと関連付けたが、氷は地球のマントルと同じように対流してこの熱を消散させるはずだという理由でその考えを却下した。

アーサー・C・クラークの小説『2001年宇宙の旅』は土星を舞台としており（衛星イアペトゥスが重要な役割を担っている）、映画化にあたってスタンリー・キューブリックは土星の環を描かなくて済むよう設定を木星に変更した。興味深いことに、クラークの続編『 2010年』は原作ではなく映画版『2001年』に沿っている。続編の映画版と小説版の両方で、ロシアの宇宙飛行士がエウロパの表面を訪れ、エウロパを避けるよう警告を受けた（これは現在、月に関するオンライン記事の最初のコメントとしてよく見られる）。

これらすべての世界
あなたのもの以外は
ヨーロッパ
試行番号
そこに着陸
一緒に使う
平和的に使用してください

この警告と続編は、実際のボイジャー宇宙船がエウロパが地質学的に活発な衛星であることを明らかにした後に出された。

ガリレオ計画は、実際の 2001 年が近づくにつれて、ボイジャー宇宙船の成功を追って木星系を巡航しました。その過程で、ボイジャーが見た複雑な地質の詳細が明らかになり、木星の強力な磁場に対する月の反応に基づく新たな知見が得られました。新たな結果では、氷は 3 ～ 30 km と薄く、氷の下には塩分を含んだ液体の水の海があることが示されました。海面下約 100 km の海底には、岩と直接接触する液体の水があり、地球の海と驚くほど似た状況です。

こうしたことが起きている間に、地球の海底を調査する海洋学者たちは、海面下数百メートルの海底火山からの化学エネルギーで栄える生態系を発見していた。こうした場所に生息する生物は、太陽ではなく、地球内部のエネルギー（崩壊するウラン、トリウム、カリウム）のみを使って自らを養っている。これらの発見から、科学者たちはエウロパには生命を維持するのに必要なすべての要素が備わっていると信じるようになった。もしエウロパに生命が存在するとすれば、それは地球で起こった生命とは別の化学的起源の強力な証拠となるだろう。

ガリレオが旅を終え、エウロパの汚染を避けるために2003年に意図的に木星に向けられる前から、科学者やエンジニアたちは、エウロパに生命が存在するか、あるいは存在した可能性があるという本当の可能性を調査するための帰還ミッションを検討していた。これらの発見や計画は、創造力豊かな人々の素晴らしい糧となり、エウロパの海が数多くのフィクション作品に登場した。

キム・スタンリー・ロビンソンの『ガリレオの夢』は、ガリレオ・ガリレイの木星の衛星発見 400 周年を記念した作品で、有名な科学者が発見した天体を訪れる様子を描いています。この小説では、ガリレオに望遠鏡の発明を伝えたオランダ人貿易商が、ヨーロッパを訪れる人物として登場します。ロビンソンは大陸の名前と月の名前の曖昧さを利用して謎めいた雰囲気を醸し出しており、貿易商は「アルタ・エウロパ」出身だと言っています。ラテン語で高地ヨーロッパ、または北ヨーロッパを意味します。

最近では、ロビンソンの『2312』では、水星とタイタンからの使者がカリストの植民地とイオの研究基地を訪問し、惑星間の貿易と文化が急成長する様子が描かれている。この物語では、クラークの『2010』と同様に、エウロパは立ち入り禁止である。 『2312』では、謎の高等知性体ではなく、人間が固有の生命を発見した後、立ち入り禁止を制定した。

エウロパとその他のガリレオ衛星は、現在、漫画、テレビ番組、ビデオゲームに登場しています。最近まで、エウロパは映画「2010」での短い役を除いて、主要な映画には登場していませんでした。エウロパ レポートは、最近の民間宇宙探査の取り組みと科学的発見からインスピレーションを得ています。地球外生命体を探す人類のミッションを描いています。この映画は、前世紀の空想小説と科学的発見を基に表現されており、探査とハードサイエンスの両方を推進する人間の感情を描いています。

エウロパ報告書は、NASA の科学者とエンジニアが、エウロパの居住可能性を調査するためのロボット ミッションの設計を詳細に説明した独自の複数の報告書 (europa.jpl.nasa.gov で入手可能) をまとめている時期に発表されました。これらの研究の結果であるエウロパ クリッパー ミッションのコンセプトは、木星の謎の衛星を訪問する次の発見ミッションとして NASA と米国政府によって真剣に検討されており、次世代の SF と事実に刺激を与えます。

スティーブ・ヴァンスは、カリフォルニア工科大学ジェット推進研究所（パサデナ）の惑星化学および宇宙生物学グループの科学者であり、ポール・ヘインはジェット推進研究所の研究科学者です。