アストロバイオロジー、地球外生命をもとめて
Exobiology and The Search for Extraterrestrial Life

「証拠がないということが
存在しないということの証ではない。」
カール・セーガン

"Absense of evidence Is not evidence of absence," Carl Sagan

Tomoko Adachi, The Evergreen State College, Olympia, WA



 
 

果たして生命は地球のみに発生したのだろうか?
Did Life originated only on Earth?


1996年アメリカ、ナサ宇宙局の科学者たちによって火星隕石ALH84001内部に発見された微生物が地球上での汚染によるものではなく確実に火星のものと断定された。ついに赤い惑星、火星にかつて生物が生育、繁栄していた可能性があることが明らかになったわけだ。もちろん科学会はしばらく大騒ぎになった。

追って1997年、地質学者ロバート・フォークが高温の温泉域の石の中に10のマイナス9乗つまりナノサイズのバクテリアを発見したと発表した。フォーク博士の論文の一部を揚げてみた。

「ナノバクテリアとは0.05から0.2マイクロメーターの非常に微小な生物を指しますが、石などの鉱物の中に驚くほど豊富に存在しています。おそらく地球の地殻内の化学現象のほとんどに関与していると思われます。岩石や鉱物の成り立ちばかりか、火山岩を分解し土に変えたり、金属を溶かしたりと、地質化学現象に大きく寄与していることは間違いありません。
 
 
 

火星隕石ALH84001
Search for Past Life
イタリアの温泉の石の中で発見されたナノバクテリア
Fobert Folk
アメリカ、コロンピア川床の玄武岩の中で発見された微生物
http://www.geocities.com/CapeCanaveral/

このような微生物を地球上でやっきになってさがしている科学者やリサーチャーがいるかとおもえば、大気圏をでた周回軌道上のハッブル宇宙望遠鏡にたよって遥か遠い宇宙にホンのわずかでもなにかしら見つけ出そうとしている科学者たちもいる。我々の太陽系から一番近い星センタウリまで光の速さで約4.2年、すこし宇宙的距離に慣れてもらうために揚げると太陽系の中心に太陽があり、太陽から地球までの距離を便宜的に1とすると端っこのプルートまでは約30そのプルートをはるかに超えて遠い太陽系の僻地ともいえる距離約50000のところに星屑でできた雲がある。すい星や隕石、それこそ宇宙の塵とよばれる微小な石のかけらや氷の粒でできた広大な雲がまるで子宮のように太陽系を包んでいる。その子宮の壁の内側はほとんど空洞で中心に太陽系がポツンとある。

宇宙的な時の流れを想像しよう。太陽系の成り立ちはある星のスーパーノバ(超新星爆発)の時にバラバラに飛び散った星屑やガスが宇宙的な長ーい時間をかけて少しずつ集まりやがて渦を巻くように回転し始め、そして中心に集まったガスに火がついてそれが太陽となった。そして段階的に塵とガスが集まり始め岩石でできた内惑星(水星、金星、地球そして火星)とガスでできた外惑星(木星、土星、天王星、海王星)とに別れて太陽系の生成が進んだ。未だになぜそのように岩とガスに分かれて生成が起こったのか、これといった決め手の理論がないのが現状だ。物理学的にうまく説明ができない。なぜなら一番端っこ9番目のプルート(冥王星)はなぜか岩石惑星だからだ。最近の仮説では10番目の惑星、あるいはもっとたくさんの未だ発見されていない惑星があるのではないかと考えられている。惑星は自分では光らないから、見つけるのはとてもむずかしい。現在行われている方法には、遠い星を観測し続け、その星の前をよぎるものがあるかどうかを根気良く観測するしかない。

さて、本題にもどろう。つまり太陽系を考えるときには、約0.8光年(太陽から地球までの距離を1としたときに50000)かなたのこのオーツクラウドと呼ばれる水星や隕石でできた広大な雲までを含めて考えないといけない。さらにこの膨大な系は近隣のスターシステムの運動とも関連して複雑な運動メカニズムを生み出している。たとえば、宇宙的時間の流れの中で仮にある星がこのオーツクラウドの側をよぎったとしよう。物と物の間には必ず引力が働くのでこの雲の中の隕石やすい星がちょっと引っ張られたとしよう。するとこの隕石やすい星はそれまで太陽の引力とバランスをたもってジッとひとつ軌道に乗っていたものが、軌道を飛び出してしまうばかりでなく、飛び出したときのモメンタム(勢い)で旅に出てしまう。この方角が太陽に近い方をむいているか、いないかでこれらの隕石たちの運命は大きく変わる。もし太陽に近いほうを向いていたとしたら、それらは太陽の引力の影響をうけて非常に大きいけれどもやがて太陽の近くを通り過ぎるような長期楕円軌道に乗るだろう。もし太陽に遠い方角で飛び出したとしたら、それらは太陽の引力の影響を受けずに永遠に遠ざかっていくだろう。というわけで隕石やすい星はいろいろな軌道をもっているが、とりわけ長期楕円軌道にのって何千年に一度とか、何万年に一度といった周期で太陽系の内側へやってくるのはたいていこれらオーツクラウドの中から弾き飛ばされてやってくると考えられている。そしてこのようなすい星や隕石の太陽への周期的な巡礼が実は地球上で起きた生物大量絶滅の周期性と一致するということが分かってきている。この仮説によって隕石落下による恐竜絶滅仮説を説明できてしまうからだ。

とにかくここで大切なことは宇宙が真空だ、などという考えはもうすてなければいけない。実は宇宙空間にはさまざまなものが浮かんでいる。ガスや塵、氷の粒、隕石やすい星などを星間物質と呼ぶが、特にガス分子が集まってできている雲を巨大分子雲と呼ぶ。現在ではこの巨大分子雲の物質の中に有機物質が発見され、その成分もずいぶん解明されてきている。主なものに

Hydrogenated amorphous carbon (HAC)

Polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH)

また、特にすい星の成分の中には

Polymer polyoxymethylene


などの有機物質が確認されている。これらの発見は大変重要な意味を持つ。なぜならこれらの有機物質は地球上の生物を構成する基本の要素だからだ。

昨年ワシントン州、リッチランドにあるパシフィック・ノースウエストの研究者がコロンビア川の川底深くから、水素のみに頼って生きるバクテリアを発見した。水素は玄武岩と地下水の化学反応によって常に供給されていることがわかっている。ちなみにワシントン州リッチランドといえば、原子力発電所と伴に低放射能廃棄物埋め立て場があり、第二次大戦中は原爆製造所があったところだ。余談だが1997年、発電所と埋め立て場の見学に行ったことがある。発電所内は厳重な警戒体制がしかれていて、黒ずくめで拳銃を備えた警備員が出迎えてくれた。見学には身分証明書(私の場合はパスポート)が必要。リッチランドの町を抜けると殺伐とした荒地のような広大な広がりへ出る、もともとはネイティブアメリカン(インディアン)の土地であったところだ。原爆製造所は当時のままの姿で廃墟となっているが、それは今もなお放射能が強くて誰も近づけないためである。その製造所の側をとおりぬけると広大な低放射能廃棄物埋立地が見えてくる。驚くことに自然の砂漠地を利用してほとんど特別な処理もなくそのまま埋め立てられている。コロンピア川流域の石灰質の地層が放射性物質を浄化するので大丈夫なのだ、との説明があったが、1999年にコロンピア側流域の水質検査で微量の放射能が検出され騒ぎになった.地層の浄化能力に限界がきているのではないだろうか。
 
 

火星生物の可能性を探る研究ははじまっている。

2004年には火星の2,3箇所の異なった場所からサンプルを採取し、地球へ送り返す計画がナサ宇宙局によって進められている。
 

この続きは今一生懸命書いていますから、少々お待ちください。
10月末までには完成の予定です。そのころまた必ずお越しください。

 
 
 

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Reference and Bibliography

The discover of a second genesis within our solar system would suggest that life develops wherever it can. (典he Search for Extraterrestrial Life, by Carl Sagan; Scientific American, October 1994)

Brock Biology of Microorganisms, Madigan, Martindo, Parker, Ninth Edition

Deadly radiation could power life on Europa, Robert Roy Britt, January 2000

Cosmic-ray Particles and interstellar ice, THE ASTROPHYSICAL JOURNAL, 484:487498, 1997 July 20

Deep Sea Hydrothermal Vents, University of Washington School of Oceanography

Exploraquarium Radiation-resistant bacteria may clean up the nation痴 worst waste sites, John Travis, Dec. 1998

Life Beyond Earth, Joel Achenback, National Geographic, January 2000

The Oort Cloud, Paul R. Weissman, Scientific American, Sep98, Vol.279 Issue 3, p84

Comet Reservoir Gets More Real, R. Cowen, Science News, 06/07/97, Vol. 151 Issue 23, p352

Hidden Worlds: Hunting for Distant Comets and Rogue Planets, Freeman J. Dyson, Sky & Telescope, Jan94, Vol. 87 Issue 1, p26

Beyond Pluto, Michael D. Lemoni, Time, 9/28/92, Vol. 140 Issue 13, p59

Odd Visitor From The Oort Cloud, Constance Holden, Science, 10/10/97, Vol. 278 Issue 5336, p229

Methane Ice Worms discovered on Gulf of Mexico Sea Floor, The Eberly College of Science

Chemical Evolution of Carbonaceous Material in Interstellar Clouds, W.W. Duley, School of Physics

Microbial Remnants from Mars?, SCIENTIFIC AMERICAN, March 19992

"SLiME" at Hanford hints at potential for microbes on Mars, Pacific Northwest Laboratory, October 24, 1995

Nanobacteria: surely not figments, but what under heaven are they?, Department of Geological Sciences, University of Texas, Austin Texas: http://www.geo.utexas.edu/Illite/index.html

Comets, the Oort Cloud and the Kuiper Belt http://cat.apg.ph.ucl.ac.uk/3c37/3c37-12.html

Photos in this paper are adopted from: NASA, Jet Propulsion Laboratory, ASTROBIOLOGY WEB SITE: http://www.astrobiology.com

NASA (Hot topics in Japanese) : http://spaceboy.nasda.go.jp/spacef/tour/j/cool_j.html

STARDUST: http://stardust.jpl.nasa.gov/

Deep-Sea Bioluminescence, MBARI: http://www.mbari.org/
 
 

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