そうだ、笑気ガスだ！地球外生命体を探し出す新たな方法が提案される

　科学者たちはあの手、この手で地球外生命体を探し出すのに奔走しているが、今回、アメリカの研究グループは、生命の存在を示す指標として、「笑気ガス」の存在を上げた。

　笑気ガスとは「亜酸化窒素（N2O）」のことで麻酔で使用される。これを吸った人が笑っているように見えることから、この名がついた。

　カリフォルニア大学リバーサイド校の宇宙生物学者エディ・シュウィーターマン氏は、もし地球と似たような惑星に生物が存在するのなら、笑気ガスが生成されているはずだという。

　その仮説をシミュレーションを通じて検証し、『The Astrophysical Journal』（2022年10月4日付）で発表した。

生物はどうやって笑気ガスを作るのか？

　生物が笑気ガス（亜酸化窒素）を生成する方法はいくつかあるが、一例として魚を思い浮かべてもらいたい。

　魚を飼育したことがあればわかるように、水槽の水は定期的に交換しなければならない。それは魚が排出したアンモニアを微生物が分解して、水の中にだんだんと硝酸塩が蓄積してしまうからだ。

　ところが水槽ではなく、海ではまた事情が違う。適切な状況が整っていれば、硝酸塩はさらに亜酸化窒素、つまり笑気ガスに変換される。

　そして、それは海から大気中に漏れ出す。

　つまり、大気にこのガスが含まれていれば、そこで生物が何らかの活動をしていると推測できるのだ（なお、こうした生物の存在を示す痕跡を「バイオシグネチャー」という）。 亜酸化窒素は生命の存在を示すバイオシグネチャーの1つと考えられている（画像は月からみた地球 / Credit: NASA/Lunar Reconnaissance Orbiter Camera science team

これまで笑気ガスが重要視されなかった理由

　ただし、それは絶対ではない。亜酸化窒素が大気中で検出されても、必ずしも生命がいるとは限らない。

　たとえば、雷によって少量の亜酸化窒素が生成されることがある。だが、雷の場合、それと同時に二酸化窒素も発生する。

　だから二酸化窒素の有無で、亜酸化窒素が生物に由来するのか、天候や地質学的プロセスに由来するのか区別することはできそうだ。

　それでも宇宙生物学者が笑気ガスを重視しないのは、遠く離れた惑星のそれを検出するのは困難と考えられるからだ。

　なにせ、生命が豊富な地球ですら亜酸化窒素はさほど多くはない。ならば、ほかの惑星のものを検出するなど無理だろうというのだ。 まもなくジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡から、TRAPPIST-1にある惑星の大気情報が送られてくるかもしれない / Credit: NASA-GSFC/Adriana M. Gutierrez

宇宙生物学者が見落としていること

　シュウィーターマン氏によると、そうした宇宙生物学者はあることを見落としているという。

　それは地球の海がもっと大量の亜酸化窒素を放出していた時期がかつてあったということだ。宇宙のどこかには、今まさにそのような時期にある太陽系外惑星も存在するかもしれない。

　それともう1つ、恒星の違いも考慮すべきであるという。

　シュウィーターマン氏の研究では、K型矮星やM型矮星（赤色矮星）などの一般的な星が放つ光のスペクトルは、太陽に比べて、亜酸化窒素分子を分解しないだろうことがわかっている。

　これら2点を考慮すると、たとえ遠くの惑星であっても検出できるほどの大量の亜酸化窒素が存在している可能性がある。

　シュウィーターマン氏によれば、宇宙の生命を探す研究者は、今こそ亜酸化窒素のような代替バイオシグネチャーを検討すべきであるという。

　なぜなら、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が間もなく、TRAPPIST-1を公転する地球型惑星のデータを送ってよこすかもしれないからだ。 地球から40光年先にあるTRAPPIST-1では、7個の地球型惑星が発見されており、生命の発見が期待されている/Credit: NASA/JPL-Caltech

　「私たちはこのアイデアを通じて、探しさえすれば、この生物由来のガスを見つけられる可能性があるということを示したかったのです」と、シュウィーターマン氏は語っている。

References:Laughing gas found in space could mean life / written by hiroching / edited by / parumo
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