我々は地球人だ。地球外生命を探せ！

　未確認飛行物体、すなわちUFOを初めて観測したのはアメリカの実業家らしい。1947年の6月、自家用機で飛行中に目撃したのだとか。それから半世紀以上経った現在も、UFOの実態や飛行目的など、多くのことが未だ明らかになっていない。そもそも実在するのかという議論も、教室の隅で与太話程度にされるくらいには活発だ。

　UFOといえば欠かせないのが地球外知的生命体、すなわち宇宙人だろう。多くのSF作品に描かれているように、宇宙人と地球人との交流にはロマンを感じる。しかし、宇宙人と地球人が交流するには、そもそも地球外生命の存在を確かめる必要がある。（もっとも、向こうから接近してくる可能性もあるが。）そこで今回は、地球外の生命をどのように探しているのか、順を追って解説していく。

　キーワードは『当て』だ。

少し詳しく　〜水の当て〜

　突然だが、おつかいを頼まれてほしい。といっても頭の中でだ。

　頼みたいものは「物」だ。ざっくりしすぎて分からないって？　確かにそうだ。では、「20 cmくらいの細長い形をした、濃い緑色の野菜」ならどうだ。これでも少々分かりづらいだろうか？　では、さらに言い直そう。「キュウリ」を買ってきてほしい。これならば伝わるだろう。

　分からないものを探すのは、分かっているものを探すのに比べて途方も無い労力がいる。「物」からピンポイントで「キュウリ」にたどり着くことができないように、何かを探すのはある程度、当てがいる。

　それでは、地球外生命を見つける上での当てとはなんだろうか？それは、地球上の全ての生物が栄養素として利用している物質、すなわち液体の水の有無だ^[注1]。

　ご存知の通り、水はある温度以上の高温になると蒸発して水蒸気になってしまい、ある温度以下の低温になると凝固して氷になってしまう。その星の表面温度は、恒星からの距離によって決まる。そのため、液体の水が存在する範囲はある程度限定される。この範囲の事をハビタブルゾーンという^[注2]。

　それにしても、なぜ液体の水が地球外生命を探す上で重要なのだろう？もちろん、先述したように「地球上の生命が生きていくのに欠かせないから」というのもある。しかしそもそも、地球上の生命は水の中で誕生した、というのが大きい。この宇宙に生まれていないものを見つけることは、根本的に不可能だ。

　地球外生命を探す上で水が重要なことは分かった。それでは、地球外生命がいる可能性のある星はどのように探しているのだろうか？

　続いては、星の検出について見ていこう。

 

さらに掘り下げ　〜星の当て〜

　星を探すと聞いて、最初に想像する方法はなんだろうか？　多くの人が想像するのは望遠鏡による観察だろう。太陽の反射で月が光るように、恒星の近くにある惑星も反射光を発する。この反射光を望遠鏡で見つけることができれば、惑星の発見というわけだ。

　とはいえ恒星の大きさに対して惑星はあまりにも小さい。近過ぎれば光に飲まれるし、遠ければそもそも反射光が弱く検出できない。そのためこの方法で発見できる惑星は限りがある。

　また望遠鏡を利用した別の手法として、恒星の明るさの変化を見るという方法もある。ご存知の通り、惑星は恒星の周囲を公転している。したがって、どの惑星も恒星の前を横切る瞬間がある。当然、その間、恒星の明るさは減衰する。この明るさの周期的な変化から、公転周期や直径を推測する^[注3]。

　こうして見つかった惑星の中には、地球と同程度の半径や質量の惑星もある^[注4]。このような惑星のうち、ハビタブルゾーンの範囲内にあるものは、最も近いもので約100光年の距離にある。とてもではないが探しに行ける距離ではない^[注5]。

 

　それでは、私たちが地球外生命を見つけ出すことはできないのだろうか？続いては地球外生命探査の実情について解説していく。

もっと専門的に　〜探査の当て〜

　地球の表面を想像してほしい。それは何色だろうか？　海は青い。これは共通していると考えていいだろう。では陸地は？　不毛な砂漠の作る薄黄色、極点付近の氷が作る白色、そして青々とした緑色。海の様子に比べて、陸地の様子は多様だ。

　このように生命の存在する星では、表面の様子が非一様になると考えられる。もちろん、その原因は火山活動や雲かもしれない。だが、観測技術を向上させて、非一様な表面の星を見つけ、その星を長い時間かけて観察していれば、いつの日か生命活動によるものだと決定づけられる証拠が得られるだろう。

　また、私たちの足元も見てみなければならない。すなわち太陽系の内側だ。太陽系には地球を除く3つの岩石惑星がある^[注6]。水星、金星、そして火星だ。現在のところこの3つから生命は発見されていない^[注7]。それでは、やはり太陽系内に地球外生命はいないという事になるが、少し立ち止まって月でも眺めてほしい。そう、ヒントは月にある。すなわち衛星だ。

　木星の衛星エウロパは、表面全体が氷で覆われた星だ。しかしながら、その氷の層の下には液体の水が存在していることが確認されている。また、同じく木星の衛星ガニメデも、氷に覆われている星だが、液体の水の存在が期待されている。

　さらに土星の衛星タイタンも注目されている。タイタンは、地球と同じく大気を持つ星だ。地球のような水こそ存在しないが、地表面にはメタンやエタンの湖があり、内部にはアンモニア水を湛たたえている^[注8]。

　木星の衛星へはJUICEジュース、タイタンへはDragonflyドラゴンフライという探査プロジェクトが2023年現在進行中だ。今後の進展に期待が膨らむ。

　ここまで、地球外生命の探査について解説してきたが、いかがだっただろうか？　世間で考えられているほど、科学は地球外生命発見を夢物語と考えていないことが伝わっていれば幸いだ。

 

　最後に、記事の趣旨からは少し外れるが、宇宙空間と生命活動に関する研究について2つ紹介して、記事を締めさせていただく。

ちょっとはみ出し　〜宇宙空間と生命活動〜

たんぽぽ計画

　フワフワと風に運ばれ、適した場所を見つけると成長し、次代に子孫をつなぐ。タンポポの話ではない。パンスペルミア仮説という、私たちの祖先のルーツを考える一つの仮説だ。すなわち、宇宙のどこかで誕生した微生物が偶然地球に飛来し、現在の私たちの祖先となったというものだ。果たしてそんなことがあり得るのだろうか？　

　2015年、国際宇宙ステーションISSで一つの実験が開始された。船外の環境に微生物を長期間曝露ばくろし、宇宙空間で微生物が生存可能かどうか確かめるという計画だ。星間を漂う微生物をタンポポの種子になぞらえて、たんぽぽ計画と名付けられたその実験により、少なくとも3年は生存可能であることが示唆された。

宇宙飛行士の身体機能の変化をリハビリに応用

　人が宇宙空間に長期間滞在すると、筋量やカルシウム代謝等の身体機能が低下する事はよく知られている。私たちの体は地球の環境に適応しているためだ。

　しかしながら、地球上には様々な理由で身体機能が低下している人がたくさんいる。身体機能の低下は決して宇宙空間だけの問題ではない。そこで、地球帰還前後の宇宙飛行士の身体機能の変化を、リハビリやトレーニングに活用しようという試みがある。低下した身体機能を救う技術が、宇宙からもたらされるかもしれない。