「スーパーアース」の研究により、生命の可能性を秘めた奇妙な新しい海が明らかになった

地球は広大な海と美しい湖がある水の世界だと考えるのが簡単ですが、多くの世界と比較して、地球は特に湿っています。 木星や土星の氷の衛星でさえ、地球よりもはるかに多くの液体の水があります。 地球が珍しいのは、液体の水があるからではなく、太陽の暖かいハビタブルゾーンに液体の水があるからです。 新たな検討として、 ネイチャーコミュニケーションズ それは、地球が私たちが思っているよりもはるかに奇妙なものである可能性があることを示しています。

水は宇宙で最も一般的な分子の 1 つです。 水素は宇宙で最も豊富な元素であり、酸素は恒星の CNO 核融合サイクルの一部として容易に生成されます。 したがって、水の豊富な惑星が恒星系に豊富に存在すると予想されます。 しかし、これは液体の水が豊富に存在することを意味するものではありません。 私たちの太陽系には、液体の水が存在する 2 つの世界があります。 地球とガスの巨大衛星。

金星や火星などの他の温暖な地球型惑星と同様、地球には誕生したばかりの頃は液体の水がありました。 火星は水を保持するには若すぎた。 その大部分は宇宙に蒸発しましたが、一部は表面の地殻で凍結しました。 金星は水を保持するのに十分な大きさでしたが、その強烈な熱により、厚い大気の中でその大部分が沸騰してしまいました。 地球がどのようにして海洋を維持しているのかはまだよくわかっていませんが、おそらく強力な磁場と、激しい砲撃の期間中に小惑星や彗星からの水による特別な助けが組み合わさったものと思われます。

木星と土星の氷の衛星は別の話です。 それは太陽から十分に離れていたので、その形成時の水を保持していました。 彼らは水が宇宙に蒸発するのを防ぐためにすぐに厚い氷の層を形成しました。 しかし、これらの衛星は小さな世界であり、巨大ガス惑星が及ぼす潮汐力がなかったら、すぐに凍ってしまっただろう。

冷たいガス惑星には氷の衛星がある可能性が高いため、地球に似た世界よりもエウロパに似た世界の方が生命が見つかる可能性が高いというのが一般的な考え方です。 しかし、この新しい研究では違いが求められます。 彼は、スーパーアースには液体の水が存在する可能性が高いと主張しています。

スーパーアースは、地球の数個の質量から海王星の質量までの質量範囲に及びます。 大きな端には、おそらく濃密な大気を持つガスの世界があるでしょう。 小さな端では、それらはおそらくより地球に似ているでしょう。 これまでに発見された系外惑星に基づくと、スーパーアースが最も一般的です。 それらのほとんどは、星系のより寒い領域にある星のハビタブルゾーンの外側にある可能性があります。 そのため、水分が豊富であると考えられます。 しかし、巨大ガス惑星の周回軌道上で発見される可能性も低いため、氷床は時間の経過とともに大部分が凍って固まると一般に考えられている。

その理由は、氷の凝固点と融点が異なることに関係しています。 地球上の氷は約 0°C で溶けます。 しかし、これは地球の大気圧についてのみ当てはまります。 高圧では、融点の異なる数種類の氷が存在します。 少し複雑ですが、高圧では氷の融点がはるかに高くなることがあります。 したがって、たとえスーパーアースが地質学的に活動的であっても、氷が溶けるほど暖かくない可能性があります。

この新しい研究は、スーパーアースが深海を形成するほど高温である必要はないことを示しています。 地熱と核の加熱によって、その表面の水の薄い層が溶け、亀裂やさまざまな水の相転移のおかげで、水が凍った表面のすぐ下の層に浸透することができます。 このプロセスは、海洋に豊富な液体の水の層を作り出すのに十分です。 巨大な地球の熱は数十億年続くため、生命が進化するのに十分な期間、液体の海を維持することができます。

系外惑星について私たちが知っていることに基づくと、巨大な地球の海は、地球に似た世界や氷の月の海よりも 100 倍一般的である可能性があります。 これは、人生には私たちが思っているよりも多くの可能性のある家があることを意味します。

この記事は最初に公開されました 今日の宇宙 ブライアン・クーパーリン著。 読む 元の記事はこちら。