金星の雲から化合物ホスフィンを発見、地球外生命体の可能性

気体のホスフィン（PH3）が金星の大気中に検出されたことを報告する論文が、今週、Nature Astronomy に掲載された。

金星の大気中でこの有害なガスの目撃情報を発表したGreavesたちの研究チームは、惑星に生命が存在していることを示唆しているのではないかと主張している。

チームは、2017年にジェームズ・クラーク・マクスウェル望遠鏡で、2019年にアタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計で、金星を観測した。彼らはホスフィンに特有なスペクトルの特徴を検出し、金星の雲におけるホスフィンの存在度が20 ppbであると推定した。

Greavesたちは、ホスフィンの考えられる生成源として惑星表面、微小隕石、雷、雲の内部で生じる化学過程などのさまざまな方法を検討したが、最終的に微量なホスフィンの生成源を特定することはできなかった。

ホスフィンは、リンの原子1つと水素の原子3つで構成されている化合物であり、科学者も地球、木星、土星でそれを発見している。巨大ガス惑星である木星と土星では、水素が豊富な両方の大気中に非常に広く存在している。地球では、大気が酸素化合物に向かってより傾いている、それははるかに短命であり、同じことが金星にも当てはまるはずだ。

第一次世界大戦中に化学兵器として使用されたホスフィンは、今でも農業用燻蒸剤として製造されており、半導体産業で使用されています。しかし、ホスフィンは、埋め立て地や湿地帯、さらには動物の内臓などの酸素不足の環境に生息する嫌気性細菌の一部の種によっても自然に作られている。

ホスフィンは「金星の大気中にあるべきではない物質」である。作るのは非常に難しく、観測された量まで蓄積される前に雲の中の化学が分子を破壊するはずだ。しかし、地球の海岸の向こうに生命が存在すると結論づけるのは早すぎる。科学者たちは、この研究で説明されているホスフィンの指紋は、望遠鏡やデータ処理によって導入された偽の信号である可能性があるため、検出自体を検証する必要があることに注意を促している。

金星の表面は華氏800度以上。その圧力は、地球の海の3000フィート下で発見されたものに似ている。非常に金属質な惑星だ。鉛を溶かすほどの温度のせいで、人間が送った宇宙船が着陸後数時間で崩れてしまうほどだ。

しかし、私たちが地球上の生命について学んできたことは、微生物があらゆる場所に移動することを示唆している。ここでは、温泉や火山地帯のような腐食性の強い環境で、微生物が繁栄していることが分かっている。また、微生物が定期的に雲の粒子に乗っていることもわかっており、科学者たちはカリブ海の上空を6マイル以上飛んでいる生物を発見している。地球では雲は一時的なものなので、恒久的な生態系を支えているとは考えにくいが、金星では何百万年、あるいは何十億年にもわたって曇りの日が続くと予想されている。

金星は今でこそ焼け野原と化しているが、かつては液体の水の海があったことを示唆する観測結果が出ている。金星の歴史のほとんどの期間、金星は地球と同じように居住可能であったかもしれないが、過去10億年の間に温室効果ガスが膨らみ、オアシスから死の罠へと変化した。おそらく、焦げ付いた表面が快適でなくなると、生命体は絶滅を避けるために雲の中に移動したのだろう。

ホスフィンの観測自体が本物であるかどうかに懐疑的な向きがある。信号は微弱であり、チームは望遠鏡から返されたデータから信号を取り出すために、膨大な量の処理を行う必要があった。その処理は、ホスフィンと同じ周波数の人工的な信号を返した可能性があるかもしれない。彼はまた、遠隔分子識別のための標準は、電磁スペクトル上の異なる周波数で表示される同じ分子の複数のフィンガープリントを検出することを含むことに留意が必要となるだろう。これはホスフィンではまだ行われていないことである。

ホスフィンの暫定的な検出は、金星の重点的な探索を求める声を後押しする可能性がある。さらに目先のこととしては、金星の深部大気を研究する小型のミッション「DAVINCI+」が、NASAのディスカバリープログラム競争の最終選考に残った4つのミッションのうちの1つである。次のミッションの選定は2021年に行われる予定だ。

金星は、極端な温度や大気組成などの理由から、これまで生命体の探索には重要な役割を果たしてこなかったが、多くの惑星と同様に、エキサイティングな発見の場であることが証明されてきた。NASAのディスカバリー計画の次の4つの候補ミッションのうち2つは金星に焦点を当てており、NASAがパートナーを務める欧州のEnVisionミッションも金星に焦点を当てている。また、金星は、より小さなミッションで到達できる惑星でもある。

Photo by "SDO's Ultra-high Definition View of 2012 Venus Transit - 304 Angstrom"by NASA Goddard Photo and Video is licensed under CC BY 2.0