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宇宙

土星の衛星に生命?タイタンとエンケラドゥスとはどんな星?

投稿日:2017年3月3日 更新日:

太陽系にはいくつもの惑星があります。学校の理科の授業では太陽系にある惑星を内側から順に”水・金・地・火・木・土・天・海・冥“という覚え方を学んだと思います。

しかし8つも惑星があるのに、生命と水が存在するのは地球だけで少し寂しい気がします。

宇宙には無限の惑星がありますが、海があって生命がある惑星は本当に貴重なのです。地球と一番環境が似ている火星には昔は海があったと言われています。しかし現在では干上がってしまい、生命も存在していません。もちろん火星探査はまだまだ発展途上なので、これからの観測し続ければもしかしたら生命がいた痕跡が発見できるかもしれません。

ところが太陽系には惑星以外にも、その惑星を回る衛星はいくつもあります。

代表的な衛星といえば地球を回る月ですが、火星にもフォボスとダイモスという2つの衛星があり、木星に至っては67個、土星も62個と非常に多いです。

そんな数多くある衛星の中でも、実は生命が存在するのではないかと噂される衛星はいくつかあります。


特に土星には、生命の可能性が高い衛星が2つもあって、それがタイタンエンケラドゥスです。

タイタンとエンケラドゥスってどんな衛星なのか?またなぜ生命の存在の可能性が高いと指摘されているのか?

気になる方はぜひ最後までご覧ください!
 

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衛星タイタンはどんな星?

まずは衛星タイタンについての情報を簡単にまとめると以下のようになります。

  • 惑星:土星
  • 発見された年:1655年3月
  • 発見した人物:オランダの天文学者ホイヘンス
  • 直径:5150km
  • 明るさ:8等級

衛星の名前となった”タイタン”というのは、ギリシャ神話の巨神族ティターンに由来しています、英語では”Titan”と書きます。

土星という惑星が非常に大きいため、衛星の数も非常に多く現在確認されているだけで62個もありますが、タイタンはその62個の衛星の中でも最大のサイズを誇り、直径は約5150kmあります。直径だけでみれば水星よりも大きいです、また地球の衛星月に比べれば約1.5倍もあります。
(因みに太陽系にある衛星の中で最大なのが木星の衛星ガニメデです。)

 
タイタンの特徴は、その衛星を濃い大気が包んでいることにあります。しかも表面気圧は地球の1.5倍もあります。実は大気がある衛星は太陽系の中でも非常に珍しいと言えます。木星の衛星イオや海王星の衛星トリトンなども大気が存在しますが、それらの衛星の中でもタイタンは一番厚い大気に覆われているのです。それゆえ、地球によく似た気象現象が起きているとも言われています。
 

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メタンの海が存在する

衛星タイタンの表面にはメタンの海が存在すると言われています。

メタンというのは学校の理科の時間でも習いますが、有機化合物としておなじみですね。化学式はCH4で最も単純な構造をしている炭化水素ですが、燃料用のガスとして一般に利用されています。衛星タイタンが青く見えるのは、大気中に含まれるメタンが赤い光を吸収して青い光を反射する性質があるためです。

一般に私達が知っているのは気体のメタンです。最近では海底にメタンハイドレートといって水分子に囲まれた固体状のメタンが大量に埋蔵されていることもわかっていて、将来のエネルギー資源として注目されていますが、衛星タイタンにはこのメタンが海として存在しているというのです。

 
学校の理科の授業でも習いますが、物質には基本的に固体・液体・気体と3つの状態が存在します。

そして固体から液体に変わる時の温度が融点、液体から気体に変わるときの温度を沸点といいます。

 
例:水 1気圧下

融点:氷 → 水 0℃

沸点:水 → 水蒸気 100℃

そしてメタンに関しては、融点が-183℃、沸点が-162℃、ということはつまり-182~-163℃の間だけでしか液体として存在できません。

 
ところが衛星タイタンの地表面の温度は-179℃ということで、これはメタンが液体として存在するのに適した環境となっています。

2004年12月にNASAはカッシーニという探査機をタイタンに投下して写真を撮影しました。この写真には液体メタンによるものと思われる海や川がハッキリと映っていたようです。

またそれだけでなく、上空にはメタンの雨を降らせる雲が存在することもわかりました。

 
このメタンの海ですが、衛星タイタンには大きく二つの海があるとされています。

それがクラーケン海リゲイア海という二つの海で、両方とも面積としては地球にあるカスピ海とほぼ同じとされています。
 

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タイタンの生命の存在の可能性は?

衛星タイタンには多くの天文学者が生命の存在の可能性を指摘しています。しかしタイタンは太陽から遠く表面温度が-179℃という極寒であるのに、なぜこう推測されるのでしょうか?

衛星タイタンには他の衛星とは違って豊富な大気と炭素化合物があります。また地表には液体の水は存在しないようですが、大量の液体メタンとエタンが海を形成しています。これが生命の存在に有利だと一部の専門家は主張しているのです。

そもそも衛星タイタンにこれほど大量に液体のメタンが存在するのは、恐らくメタンを生成する何らかの生命が存在するのではないかともいわれています。ただこのメタンに関しては非生命的な要因や、単なる気象的な現象で生成されたものという見方もあります。

 
地球上で生きている生物は液体の水を生命活動の礎としていますが、仮に衛星タイタンの表面に生命が存在するとしたら、地球と違って水によらない生命だということになります。

これは今までの生化学を完全に覆す生態モデルということになります。ただしこれはあくまで仮設・SFの域を出ないので、現実的ではないという見方が強いです。

 
それ以外にも、衛星タイタンの地殻の下には液体の水が存在しているとも推測されています。地下に水が存在するのなら、星の内部から伝わる熱によって生命活動を支える要素ともなります。

どういった形であれ衛星タイタンは非常に興味深い星であるともいえます。またタイタンのみならず、太陽系の中では生命が存在すると言われている衛星はエウロパエンケラドゥスなど少なからずあります。今後の観測次第では、本当に生命の存在の痕跡が見つかりそうで楽しみです!


衛星エンケラドゥスはどんな星?

次に紹介するのは衛星エンケラドゥスです、こちらも基本情報を載せておきます。

  • 惑星:土星
  • 発見された年:1789年3月
  • 発見した人物:イギリスの天文学者ハーシェル
  • 直径:498km
  • 表面温度:平均75K

“エンケラドゥス”という名前は、ギリシャ神話のギガース族エンケラドスに由来しています。

土星の衛星の中でも6番目に大きい星で、反射率が非常に高く太陽系の中で最も白く見える星となっています。

その白い物の正体は全て氷で、その氷の下には深さ何十kmも海の層が存在するとされています。


エンケラドゥスの海の存在は2005年以降から囁かれていました。

具体的には2005年3月頃に土星探査機カッシーニが、エンケラドゥスの表面にある火山か間欠泉のようなものから、水蒸気を含む大気が噴出されているのを確認しました。


さらにカッシーニは分子量が200程度の有機化合物も検出、そして7年以上にわたって観測を続けた結果、氷の近く全体が内部の岩石コアとは分離していることもわかりました。

これらのことから、エンケラドゥスの氷の下には液体の海が星全体に広がっているという結論に至ったわけです。

この海が生成された原因は、主に土星との間で生じる“潮汐力”が関係しているそうです。

エンケラドゥスは土星の衛星ですが、本来なら太陽との距離からして液体の水など存在できそうにありません。

しかし土星との間で生じる潮汐力によって、エンケラドゥスの地下深くで摩擦が発生し、それの熱で液体の水が存在できるという仕組みになっているわけです。

生命存在の可能性が高まった!

2015年3月に、カッシーニ探査機が検出した微粒子の中には鉱物の微粒子である“ナノシリカ”が検出されました。

この物質は摂氏90度以上の熱水環境の中でしか生まれないことから、エンケラドゥスの海底はかなりの高温になっているとも予想されます。


さらにこれだけでなく2017年に行われたNASAの研究によると、エンケラドゥスの地下で水素が大量に生成されていることが判明しました。

水素は非常に軽い気体ですが、その水素が常に補充されるには星の内部で水熱反応が起きていない限り存在しにくいというのです。

エンケラドゥスの地下深くは熱水になっていることから、水熱反応が起きやすい環境が備わっているのです。


実はこの現象は地球の海底にある熱水噴出孔でも起きています。

熱水噴出孔付近は地熱で熱せられた水が噴出する場所ですが、その熱水が豊富な化学物質を含むことで生物活動が活発なこともわかってきました。

それと似た環境が衛星エンケラドゥスの地下にもあるとされています。当然海底なので太陽エネルギーも必要ではありません。

生命が存在するとしたら果たしてどんな姿形をしているのでしょうか?

ますますエンケラドゥスからは目が離せませんね♪

まとめ

今回は衛星タイタンとエンケラドゥスについての解説でした。

タイタンには水に依存しない生命、エンケラドゥスには地球の海底に生息しているのと似たような生命が存在する可能性が高く、それぞれ非常に興味深いことがわかりました。

「地球だけにしか生命は存在していない!」と言われるのも、後何年続くでしょうか…
 

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