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宇宙線を食糧とするエイリアンの存在が濃厚に!

Posted by photn on 06.2016 未分類   1 comments   0 trackback
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人類が宇宙旅行や惑星間移住を試みるにあたり、大きな障害となるもののひとつ
が宇宙線である。
宇宙線とは、宇宙空間内を飛び交う高エネルギーの放射線のことで、地球にも毎
日多量に降り注いでいるが、地球上では磁場の影響や大気によって吸収されるた
め、生物にほとんど害を与えない。

しかし、ひとたび地球を出れば話は別だ。宇宙線は生物にとって極めて有害で、細
胞の中のDNAを切断してガン化を誘発したり、脳に損傷を与えて記憶喪失や認知
症の引き金になったりするという。
もしも火星探査ミッションを行った場合、宇宙飛行士の寿命は平均より15~24年短
くなるという予測すら存在する。

 このように我々にはとても危険な宇宙線であるが、広い宇宙には宇宙線からエネ
ルギーを得るタイプのエイリアンが存在するかもしれないと、最近科学者たちの間
で話題になっているようだ。今月14日付けの英紙「The Daily Mail」が報じている。

ことの発端は、とある微生物の発見だった。南アフリカにある鉱山の地下2.8kmで
発見された「Desulforudis audaxviator」という細菌は、驚くべきことに放射線の恩
恵を得て生きている可能性があるという。
この細菌が見つかった鉱山の地下深くには、もちろん太陽の光は届かないし、炭
素も酸素も存在しない。
しかし、ウラン鉱石から発せられる放射線が岩を分解して、硫黄や水などの分子を
作り出しているため、細菌はそれを吸収して糧とし、放射線からのダメージを修復
するプロセスまで行っているという。

 米ブルーマーブル宇宙科学研究所の研究者ディミトラ・アトリ氏は、火星のように大
気や磁場の影響が少なく、宇宙線が星の表面にまで達しているような場所では、
Desulforudis audaxviatorのような微生物が生存できるかもしれないと考えた。
そこでアトリ氏がコンピュータシミュレーションを行ったところ、実際に宇宙線が小さく
安定して降り注いでいる環境では、微生物が生存し得るという結果が得られたのだ
った。アトリ氏の論文は、今月5日に学術誌「Jornal of the Royal Society Interface」
に掲載された。

■宇宙線を基礎とした生態系は存在する?

 しかし、宇宙線をエネルギー源とする生物の脆さを指摘する声もある。宇宙線の量
が安定している間は良いが、超新星の爆発などで起きる急激な放射線量の増大に
耐えられない可能性があるというのだ。
事実、地球上で数度起きた大規模な絶滅の原因の一つは、超新星爆発による大量
の放射線だったという可能性が指摘されている。
この時は数週間もの間空が青く染まり、生物に害を与えるほどの放射線が地上にも
降り注いだが、生物はかろうじて生き延びた。

 宇宙線をエネルギー源にできる生物が存在したとして、宇宙線によるダメージから
はやはり逃れられない。
そのダメージ修復とエネルギー獲得のバランスが崩れれば、宇宙線の中で平然と生
きてきたエイリアンとて死滅してしまう可能性があるというわけだ。

 アトリ氏はDesulforudis audaxviatorに火星やエウロパなどに降り注いでいる宇宙
線と同レベルの放射線を当てる実験を計画しているという。
彼は自身を映画ジュラシックパークに出てくる数学者イアン・マルコム(ジェフ・ゴール
ドブラム)になぞらえ、生命はあらゆるエネルギー源を使って繁栄への道を見つける
ことを証明したいと語っている。

 現在、地球外生命探査ミッションでは大気や水のある惑星や衛星を主に探してい
るが、アトリ氏はそういうものがない星も探すべきだと主張している。
太陽からの光が適度に届くことが生命存在の条件だと考えられているが、宇宙線が生
命のエネルギー源となりうる可能性が提示されたからだ。

 放射線で生きる生物は他の生命体のための食料となっている可能性がある。
要するに、私たちが太陽光をエネルギー源にしている植物を食べているようなものだ。
食物連鎖が存在すれば、微生物より大きく複雑な生命の存在もありうる。
果たして宇宙線を基礎とした生態系はどこかの星に存在するのだろうか?

Alien life could feed on cosmic rays

A bizarre microbe found deep in a gold mine in South Africa could provide a model for how life might survive in seemingly uninhabitable environments through the cosmos. Known as Desulforudis audaxviator, the rod-shaped bacterium thrives 2.8 kilometers underground in a habitat devoid of the things that power the vast majority of life on Earth—light, oxygen, and carbon. Instead, this “gold mine bug” gets energy from radioactive uranium in the depths of the mine. Now, scientists predict that life elsewhere in the universe might also feed off of radiation, especially radiation raining down from space.

“It really grabbed my attention because it’s completely powered by radioactive substances,” says Dimitra Atri, an astrobiologist and computational physicist who works for the Blue Marble Space Institute of Science in Seattle, Washington. “Who’s to say life on other worlds doesn’t do the same thing?”

Essentially all life on Earth's surface takes in the energy it needs through one of two processes. Plants, some bacteria, and certain other organisms collect energy from sunlight through a process called photosynthesis. In it, they use the energy from light to convert water and carbon dioxide into more complex and energetic molecules called hydrocarbons, thus storing the energy so that it can be recovered later by breaking down the molecules through a process called oxidation. Alternatively, animals and other organisms simply feed off of plants, one another, etc., to steal the energy already stored in living things.

D. audaxviator takes a third path: It draws its energy from the radioactivity of uranium in the rock in the mine. The radiation from decaying uranium nuclei breaks apart sulfur and water molecules in the stone, producing molecular fragments such as sulfate and hydrogen peroxide that are excited with internal energy. The microbe then takes in these molecules, siphons off their energy, and spits them back out. Most of the energy produced from this process powers the bacterium’s reproduction and internal processes, but a portion of it also goes to repairing damage from the radiation.

Atri thinks an extraterrestrial life form could easily make use of a similar system. The radiation might not come from radioactive materials on the planet itself, but rather from galactic cosmic rays (GCRs)—high-energy particles that careen through the universe after being flung out of a supernova. They’re everywhere, even on Earth, but our planet’s magnetic field and atmosphere shields us from most GCRs.

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The surfaces of other planets like Mars are much more susceptible to cosmic rays because of their thin atmospheres and, in the case of Mars, its lack of a magnetic field. Atri argues GCRs could reach the Red Planet’s surface with enough energy left to power a tiny organism. This could also be the case on any world with a negligible atmosphere: Pluto, Earth’s moon, Jupiter’s moon Europa, Saturn’s moon Enceladus, and, theoretically, countless more outside our solar system. He does note, though, that because GCRs don’t deliver nearly as much energy as the sun, GCR-powered life would be very small, and simple, just like D. audaxviator.

To figure out how this might work, Atri ran simulations using existing data about GCRs to see how much energy they’d provide on some of these other worlds. The numbers were clear: The small, steady shower of cosmic rays would supply enough energy to power a simple organism on all of the planets he simulated except Earth, Atri reports this week in the Journal of the Royal Society Interface. “It can’t be ruled out that life like this could exist,” he says.

Atri thinks Mars is the best candidate to host GCR-powered life. The planet’s composition is rocky like Earth’s with plenty of minerals, and it might even have some water tucked away. Both would offer excellent mediums to be broken down by cosmic rays and gobbled up by a life form. The most essential part of the equation, though, is the thin atmosphere. “It’s funny,” Atri says, “because when we look for planets that contain life currently, we look for a very thick atmosphere. With these life forms, we’re looking for the opposite.”

Duncan Forgan, an astrobiologist at the University of St Andrews in the United Kingdom who was not involved with the work, agrees that Mars might be harboring D. audaxviator-like life because its stable temperatures and physical makeup are similar to that of the South African gold mine. He does worry that on other planets that don’t receive light energy from a sun but still get bombarded with GCRs—such as free floating rogue planets not tied to any solar system—temperatures would dip too low and freeze life in its tracks. He also cautions that too many cosmic rays could wipe life out altogether: “Life forms like this want a steady flux of energy from cosmic rays, but not so much that it’s damaging,” he says. “They might not be able to cope with a huge bout of radiation that pops in."

In the future, Atri wants to bring the gold mine bug into the lab and see how it responds to cosmic radiation levels equivalent to those on Mars, Europa, and others. That data would give him more clues to whether this kind of organism could survive beyond Earth. “Desulforudis audaxviator is proof that life can thrive using almost any energy source available,” he says. “I always think of Jeff Goldblum in Jurassic Park—life finds a way.”

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1970.01.01 09:00 | URL | ~ #79D/WHSg[edit]


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