最新研究で見えてきた「生命の星」地球のレシピ

地球表面がひび割れたことが実は重要だった

2015.09.10
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理想的な“パイ皮”

 地球の表面は柔軟で、内部で対流するマントルによって引っぱられたり、押し縮められたりする。地球が発達するある時点で(それがいつだったかは盛んに議論されるところだが)、この押し合いへし合いによって表面に亀裂が入り、何枚もの移動するプレートに分裂した。

 でも、それがなぜ重要なのか? プレートは地球の温度調整に重要な役割を果たしているからだ。プレートが互いに衝突すると火山の噴火を引き起こし、大気に不可欠な温室効果ガスが吐き出される。また、地球の温度が上がりすぎると、プレートの変動によって余分なガスが地球内部に取り込まれると、コーワン氏は言う。

 この活動的なプレートテクトニクスの存在が知られている惑星は、今のところ地球だけだ。ジェリネック氏は、この点こそが、地球を特別な存在にしているという。

すべての材料があってこそ

 そもそも、動くプレートはなぜ生まれたのか? その答えは、すべて材料にある。

 惑星は、濃縮した塵の塊から生まれる時、どろどろに溶けた内核の熱で煮えたぎり、表面の放射性元素から熱が放射される。表面は高温だと曲がったり伸びたりするが、冷凍庫にチョコレートバーを入れると固まるように、惑星も冷えるとかたくなり、凍結すれば、歯が欠けてしまいそうなほどカチカチになる。

 ジェリネック氏によると、地球は誕生からわずか2000万~3000万年ごろに、激しい隕石の雨が降り注いで、熱を発生させる放射性元素が地表からそぎ落とされた。そのおかげで、温度がちょうど良いところまで下がり、地殻がひび割れたという。

 温度が高すぎるとどうなるのか? ジェリネック氏は金星を例に挙げて説明する。絶え間なく動くプレートに覆われた地球とは違い、金星の表面は熱すぎて、割れるには柔らかすぎる。熱がたまって最終的には「表面全体が崩れ落ちてしまうでしょう」。その結果、壊滅的な火山活動を引き起こし、惑星全体が高温の熱に包まれる。(参考記事:「金星で複数の火山が噴火、探査機が間近で初観測」

 では、初期の地球に降り注いだ大量の隕石が金星を襲っていたら、生命の歴史は変わっていただろうか? ジェリネック氏はその可能性はあったと言うが、反対の立場をとる科学者もいる。米ペンシルベニア州立大学の惑星科学者ジェームス・ケイスティング氏は、金星は太陽に近すぎて、液体の水をとどめておくことはできないだろうと考えている。

レシピ通りに作れれば……

 こうした材料を集めれば、生命が存在できる惑星を作ることは可能だろうか? 生命を誕生させるためのレシピを作る上で、最も大きな問題となるのが、比較対象となる地球型惑星が見つかっていないことだ。「私たちは太陽系の研究をしては、それが宇宙のどこにでも当てはまる真実だと考えています」とレナーディック氏は話す。

 2009年にケプラー宇宙望遠鏡を打ち上げるまで、太陽系こそが宇宙に存在する惑星系の典型だと、科学者たちは考えていた。しかしコーワン氏は、「その後分かったことは、私たちの太陽系がかなりの変わり者だということです。そのうち、地球を基準として理解していたことが真実ではなかったという日が来るかもしれません」と語る。

 宇宙の果てにある地球型惑星の詳しい実体に迫るには、将来的に運用が計画されているHDST、LUVOIR、ATLASTなど、「次々世代」の宇宙望遠鏡を待たなければならないようだ。(参考記事:「宇宙に生命を探せ!」

文=Maya Wei-Haas/訳=ルーバー荒井ハンナ

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