アリエル初の実写画像！太陽系の辺境に生命はいるのか？

皆さん、こんにちは！ 今日は皆さんに、あるとても珍しい天体をご紹介します。 その天体は、つい最近まで私たちの太陽系にあるごくありふれた衛星とされてきました。 ところが、それほど単純ではないことが分かったのです。 さて、私たちはアリエルについて何を知っているのでしょうか？ この衛星はいったいどんな謎を秘めているのでしょうか？ そして、天王星の衛星には生命が存在するのでしょうか？ 皆さん、こちらはトップランキングです。 これを見ればすべて分かりますよ。 それでは始めましょう！ ただの退屈な氷塊？ 太陽系の巨大惑星には膨大な数の衛星があり、その中には実に面白いものもあります。 たとえば、木星には火山地獄のイオや、氷の下に驚くべき海をもつエウロパがあります。 また、土星には、人類が知る中で唯一、本格的な水圏をもつ地球外天体として知られるタイタンがあります。 ただ、「水圏」といってもこれは仮の呼び方で、実際には水ではなく液体炭化水素です。 そして、海王星には驚くべき間欠泉をもつトリトンがあります。 では、天王星はどうでしょう？ この顔ぶれの中では、天王星の衛星系がいちばん退屈に見えます。 一見すると、目立つのは、まるで宇宙のフランケンシュタインのように、いくつかの異なる天体をつぎはぎにした姿をしているミランダだけでしょうか。 いえいえ、もちろん、実際には第７惑星・天王星の衛星は、多くの謎を秘めています。 ただ、それを知るには、情報を注意深く調べる必要があるのです。 しかし、一目で注目を浴びるような、一種の「ブランド」のようなものは、もともとなさそうです。 1851年にウィリアム・ラッセルによって発見されたアリエルも、こうした一見「退屈な」天体とされています。 アリエルは小さな衛星で、やっと完全な球形になれる程度の質量と大きさしかありません。 この衛星は、天王星の周りを2日半かけて周回しています。 現在知られている天王星の27の衛星のうち、アリエルは天王星から数えて15番目の衛星です。 アリエルは、1986年に「ボイジャー２号」が接近するまで、この衛星についてはほとんど情報がありませんでした。 天王星の衛星は、天王星本体と同じく、すべて「横倒し」で回っているため、ボイジャーが訪れたときは、今回の「主役」であるアリエルの北半球の全体が、その後何年間も続く極夜の暗闇に沈んでいました。 そのため、撮影し、マッピングすることができたのは、アリエルの表面の40パーセントだけでした。 それでも、あることが科学者たちの注意を引き付けました。 アリエルの表面は天文学的な基準からすると非常に新しいことが分かったのです。 現地の土壌サンプルがない限り、正確な年代を計測することは不可能ですが、そこには大きなクレーターはほとんどなく、小さなクレーターが表面にほぼ均等に分布しているといいます。 ちなみに、天体の表面が古いほど、クレーターの数は多くなります。 つまり、アリエルの表面は、比較的最近、ほぼ完全に「リニューアル」されたということになります。 おそらく、氷の火山が噴火したことで、アリエルの表面はしばらくの間、水とアンモニアの果てしない海となって、星空の下で波打っていたのでしょう。 このことは、何か大きな天体との衝突によって氷の火山が活発化したのか、あるいはとりわけ内部的な原因による「リニューアル」が定期的に起こっていることを示しているのかもしれません。 アリエルで地質学的に比較的最近、大規模な天文的大変動が生じたという証拠はありません。 そのかわり、この衛星の極域にはかなり広く深い峡谷や谷、亀裂が多くみられます。 このことも、「火山」説に有利な事実だと言えるでしょう。 一般的に、こうした地形は天体の外殻が変形したときに現れます。 そうなると、今度は氷の火山活動が促されます。 もちろん、これは衛星の内部に噴火するようなものがあるという前提の話です。 これらの発見があったことで、アリエルはやや注目を浴びることになりました。 ただ、これまで他にアリエル周辺を訪れた宇宙機はありません。 そのため、科学者たちはこうした遠方の天体ではなく、探査がはるかに容易な他の天体に戻っていきました。 近年になってようやく天文観測機器が改良され、私たちは再びアリエルの調査を継続できるようになりました… それからまもなくして、この小さな衛星が、長年考えられてきたほどシンプルで退屈な天体ではないことが判明したのです。 遠い生命のオアシス 2023年、天王星周辺の宇宙空間で、常にプラズマが発生していることが明らかになりました。 その発生源は、どうやらミランダかアリエルのようです。 このプロセスの具体的なメカニズムは今のところ分かっていませんが、おそらく、２つの衛星のどちらかの地下で、何らかの反応が起こっている可能性が高いとみられています。 いちばんシンプルに考えれば、こうした反応は地下の海で起こっているのでしょうが、ミランダには海がないようです。 では、アリエルはどうでしょうか… 最近の研究で示されたように、今回の主役であるアリエルの表面は、二酸化炭素の雪で覆われています。 その際、先導される側の半球、つまり、衛星の進行方向の反対側を「見ている」半球の方が、雪が多いのです。 これは奇妙なことです。 というのも、太陽からこれほど離れている場所では、固体の二酸化炭素は気体になり、蒸発してしまうはずだからです。 アリエルが雪で覆われているということは、ここで絶えず雪が作られていることになります。 この現象について、科学者たちの間で最も支持されている解釈はシンプルです。 天王星の磁気圏から放出される荷電粒子が、アリエルの表面に絶えず衝突していることで、二酸化炭素が発生しているというのです。 こうしたプロセスは、放射線分解と呼ばれます。 しかし、最近他の仮説も示されました。 その仮説の著者たちが計算したところ、たとえこの「砲撃」が数十億年前に始まり、今まで１分たりとも中断されなかったとしても、放射性物質による「砲撃」の威力では、二酸化炭素の雪をこれほど大量に作り出すには足りないというのです。 アリエルの二酸化炭素は蒸発するはずだということを覚えているでしょうか？ しかし、もしアリエルを「雪」で覆うには、放射線分解だけでは足りないのだとしたら、いったいどうやって雪は作られているのでしょうか？ 新しい仮説の著者たちによる回答はシンプルです。 アリエルの地下の海で起こる、ある物理プロセスの結果だというのです。 ここで再びアリエルの表面から宇宙空間へ謎の放出が起こっていることに注目しましょう。 これもまた、海の存在によってのみ説明がつきます。 さらに、氷の火山の痕跡や、アリエルの表面に、その土地の土壌と液体と水との相互作用によってのみ現れる鉱物の痕跡が発見されたことにも注目しましょう。 アリエルの地下には海があるー実はこのことは以前から言われていました。 しかし、私たちの時代にはもう、海は完全に凍結したとみなされていました。 とはいえ、先ほどお話しした観測によれば、どうやらそうではなさそうです。 アリエルの地下には海があるという説の最大の問題は、海がこれほど長期間にわたって完全に凍結することなく、存続できた理由がよく分かっていないことです。 一般的に、天体の内部は、重力崩壊により、形成段階で加熱されます。 その温度の一部は放射性崩壊が起こることで、その後も維持されますが、それでも温度は時間とともに低下します。 そして、質量が小さいほど、そのスピードは速くなります。 エウロパのように、地下に海がある既知の衛星はすべて、アリエルよりもはるかに質量の大きな天体です。 にもかかわらず、海は少しずつ凍結しています。 といっても、もちろん、今後十億年は消滅することはありません。 その手がかりとなりうるのは、アリエルの軌道が時間の経過とともに大きく変化したというデータです。 現在、アリエルは天王星の他のどの衛星とも軌道共鳴を起こしていません。 しかし、これまでずっとそうだったわけではありません。 計算によると、かつてアリエルはミランダと軌道共鳴しており、そのことがミランダの特異な構造に影響を与えた可能性があります。 また、その前にはチタニアと軌道共鳴していたといいます。 アリエルは、結局どちらの衛星とも「関係」を解消しましたが、２つの衛星は、アリエルの軌道離心率を大きく変化させ、その痕跡を残しました。 これにより、今度はアリエルの内部がいっそう強く熱せられるようになりました。 衛星の軌道が円形から遠ざかるほど、惑星の重力が衛星の内部を大きく変形させからです。 また、アリエルの海の温度低下が妨げられるもうひとつの要因として、化学組成が挙げられます。 調査によると、アリエルの岩石には氷だけでなく、私たちがよく知るミネラルも多量に含まれているといいます。 つまり、この衛星には、天然の不凍剤として機能するさまざまな塩が含まれていることになります。 地球上でも、海水は淡水より低い温度で凍結します。 アンモニアも優れた不凍剤となり得ます。 これは、アリエルにも、太陽系の辺境にある他の天体にも豊富に存在しています。 では、アリエルの地下に生命が存在する可能性はあるのでしょうか？ 現地の条件はかなり過酷ですが、自己複製する複雑な有機分子の誕生を妨げるようなものは何もありません。 おそらく、アリエルでは知的生命体や、多少なりとも高度な多細胞生物が見つかることはないでしょう。 進化を推し進めるには、多様な自然条件と、その周期的な変化が必要です。 いずれも、地下では天体の表面と比べて桁違いに少ないといえます。 とはいえ、原生動物が存在する可能性はありますし、私たちはそれを発見することができるはずです！ この動画が気に入ったという方は、高評価をクリックし、SNSでシェアしてくださいね。 皆さん、いつも気にかけてくださりありがとうございます。 それでは、またお会いしましょう、さようなら！