1976年にNASAのバイキング計画によって収集されたデータの新しい解釈は、探査機が火星の土壌で微生物の生命の兆候を発見した可能性があることを示唆しています。しかし、当時行われた実験では、サンプルを加熱する際に誤ってこの証拠が破壊されてしまう可能性がありました。この仮説は、その後の惑星の化学組成に関する発見によってさらに有力になりました。
生物学的検査の最初の結果は、50 年前には決定的ではないか、陰性であると考えられていました。現在、研究者らは、火星の土壌中に過塩素酸塩が存在することで、検出されたガスが説明できると主張している。この見解は、火星の地表には不毛の地が存在するという従来の結論に疑問を呈します。
この議論をきっかけに、地球外生命体の探索に関する議論が再燃する。パーサヴィアランス探査機などの現在のミッションでは、将来的に決定的な答えを提供する可能性のあるサンプルを収集しています。
- バイキング 1 号探査機は、1976 年 7 月 20 日にクリュセ平原地域の火星に着陸しました。
- バイキング2号は同年9月にユートピア平原に到着した。
- 両方とも土壌の生物活性を分析するための機器を搭載していた。
- テストには、化合物を放出するためにサンプルを徐々に加熱することが含まれていました。
バイキング探査機によって行われた実験
バイキングプローブ 1 と 2 は、微生物代謝のシグナルを特定することを目的とした 3 つの主要な実験を実行しました。 4 番目の機器であるガスクロマトグラフ質量分析計 (GC-MS) は、土壌中の有機分子を直接検索しました。いくつかのテストの初期結果では、生物活性を示すと思われるガスの放出が示されました。
しかし、GC-MS では複雑な有機化合物は検出されず、二酸化炭素と微量の塩化物のみが検出されました。この不在により、当時の NASA チームは、この惑星には地表に生命体が存在していないと結論づけました。支配的な解釈は、非生物学的化学反応を指摘しました。
この歴史的な写真の記念日!!
— Sacani (Space Today) – 別名 Gordão Foguetes (@SpaceToday1)2024 年 5 月 19 日
1979 年 5 月 18 日、バイキング 2 ミッションの着陸船は、双子のバイキング 1 号とともに、@NASA火星の生命を探すために、ユートピア平原の表面にある水の氷の画像を撮影しました。pic.twitter.com/LXY5JMzr2h
過塩素酸塩の発見が解釈を変える
2008 年のフェニックス探査機による火星の土壌中の過塩素酸塩の同定は、別の説明を提供しました。この化合物は加熱されると有機物と激しく反応し、有機物を破壊し、単純なガスを放出します。実験室での実験は、バイキングによって観察された結果を正確に再現しました。
研究者らは、約 0.1% という低レベルの過塩素酸塩でも、加熱中に有機物を分解するには十分であることを実証しました。したがって、検出された塩化物は地球汚染ではなく、分解生成物であると考えられます。この証拠は、有機分子が存在していたが、分析プロセス自体によって除去されたことを示唆しています。
過塩素酸塩は、蒸発したサンプル中により複雑な化合物が存在しないことも説明します。その後のテストでは、有機物と過塩素酸塩の組み合わせにより、1976 年に記録されたのと同じガスパターンが発生することが確認されました。
生物学的検査で肯定的な結果が得られた
トレーサーリリースとして知られる実験の1つは、放射性栄養素を土壌に注入し、ガスの放出を媒介するものだった。その結果、微生物の代謝に似た活性が示されました。別のテストでは、独立栄養生物における典型的なプロセスである炭素固定が検出されました。
これらの実験の1つを担当した科学者ギル・レビンは、データが生命を示していると数十年にわたって主張した。彼は、観察されたすべてのパターンを再現する非生物的な化学的説明は存在しないと主張した。過塩素酸塩仮説は、以前の矛盾を解決することによってこの立場を強化します。
ガス交換テストでは、生体呼吸と一致する酸素の変化も記録されました。これらの信号は、以前は未知の酸化剤に起因すると考えられていましたが、現在のモデルでは新たな解釈が得られます。
火星の微生物の BARSOOM モデル
応用分子進化財団の化学者スティーブ・ベナーは、火星に現在存在する可能性のある生命体を説明するために BARSOOM モデルを開発しました。この頭字語は、地球上に貯蔵された酸素を呼吸する独立栄養細菌を表します。これらの仮説上の生物は、古代のより湿った条件下での光合成と同様のプロセスを通じて酸素を生成すると考えられます。
彼らは、乾燥した酸化環境で後で使用するためにガスを保管します。このモデルは、そのような微生物は地下や保護された隙間で生き残ると予測しています。バイキングのデータは、収集されたサンプル中にこれらの生物が存在することと一致するでしょう。
Benner 氏は、GC-MS によって有機物が存在しないのではなく、分解生成物が検出されたことを強調しています。このアプローチにより、結果を説明するために珍しい酸化剤を使用する必要がなくなります。
現在の火星ミッションへの影響
パーサヴィアランス探査車は 2021 年から運用されており、宇宙生物学的な可能性が高い場所でサンプルを収集しています。これらの岩石は、より高感度な分析のために地球に戻されます。現在の方法では、脆弱な証拠を破壊する可能性がある積極的な加熱を避けています。
火星サンプルリターンミッションは、2030 年までに火星の物質を帰還することを計画しています。地上の研究所では、自然に保存された有機物の痕跡を検出できるようになります。この戦略は、バイキングが半世紀にわたり直面してきた限界を回避するものである。
バイキングの使命の歴史的背景
バイキング探査機は、火星への長期着陸に初めて成功しました。彼らは地表の最初のカラー画像と詳細な大気データを送信した。生命の探索が主な目的であり、当時の科学的関心を反映していました。
最初は否定的な結論でしたが、この機器は地質と気候に関する貴重な情報を提供してくれました。ミッションは計画よりも何年も長く続き、地球に関する知識が広がりました。
火星探査における最近の進歩
その後のミッションでは、過去に凍った水と居住可能な状況が存在したことが確認された。変動する大気中のメタンの発見により、生物学的プロセスに関する議論が続いています。オービターは、古代の水環境に関連する鉱物鉱床の地図を作成します。
探査機「キュリオシティ」は、堆積岩中の複雑な有機分子を検出した。これらの発見は、原始的な微生物の生命の可能性を強化します。証拠を組み合わせることで、古いデータの再評価に有利なシナリオが蓄積されます。
