以来、カッシーニ ミッションは土星系に入り、その月の研究を始め、エンケラドスは主要な関心の源となっています。プローブが月の南極地域から噴出する水と有機分子のプルームを検出すると、科学者たちはエンケラドスがその内部に暖かい水海を持っているのではないかと推測し始めました-木星の月エウロパや私たちの太陽系の他の天体のように。
NASAは将来、これらのプルームとエンケラドスの内部をさらに調査するために、このシステムに別のミッションを送ることを望んでいます。この任務には、NASAによって最近発表されたサブミリメータエンケラドス生命基本計器（SELFI）として知られる新しい計器が含まれる可能性があります。 NASAゴダード宇宙飛行センターのチームによって提案されたこの機器は、最近、さらなる開発のサポートを受けました。
前に カッシーニ 使命、科学者たちはエンケラドスの表面が凍っていると思った。しかしながら、 カッシーニ データにより、月の軌道にわずかなぐらつきがあり、内海の存在を示唆しています。エウロパと同様に、これはコアに屈曲を引き起こす潮汐力によって引き起こされ、内部に液体の水を保持するのに十分な熱を生成します。南極の周りでは、これにより氷が割れて割れ目ができます。
の カッシーニ ミッションはまた、氷のような粒子、水蒸気、二酸化炭素、メタン、およびその他のガスを宇宙に連続的に噴き出す約100の異なる亀裂から発生するプルームを発見しました。これらをさらに詳しく研究するために、NASAはミリ波または無線周波数（RF）波に依存してその組成を決定し、エンケラドスの内海についてさらに学ぶいくつかの野心的な機器を開発しています。
SELFIの主任調査官Gordon Chinによれば、SELFIは既存のサブミリ波デバイスに比べて大幅な改善を示しています。配備されると、「タイガーストライプ」としても知られるエンケラドスの南部の割れ目から定期的に発散される水のプルームと氷のパーティの化学物質の痕跡を測定します。この機器は、海洋の化学組成を明らかにするだけでなく、生命をサポートする可能性も示します。
地球上では、熱水噴出孔は繁栄している生態系の本拠地であり、生命が地球上に最初に出現した場所であるとさえ疑われています。したがって、科学者がエンケラドスのような月の熱水活動を研究することに非常に熱心である理由は、これらが私たちの太陽系で地球外生命体を見つける最も可能性の高い場所を表す可能性があるからです。チンがNASAの記者発表で示したように：
「サブミリ波の波長は非常に高周波の電波の範囲にあり、冷たいガス中のさまざまな種類の分子の量を測定する方法を提供します。すべてのプルームをスキャンして、エンケラドスから何が出てくるかを確認できます。水蒸気や他の分子は、海の化学の一部を明らかにし、探査機を最良の経路に導き、プルームを飛行して他の測定を直接行うことができます。」
水、二酸化炭素、その他の元素などの分子は、サブミリ波分光計が敏感な特定の無線周波数をブロードキャストします。スペクトル線は非常に離散的であり、それらがブロードキャストする強度を使用して、それらの存在を定量化できます。言い換えると、SELFIのような機器は、エンケラドスの内海の化学組成だけでなく、それらの化学物質の豊富さも決定することができます。
何十年もの間、分光器は惑星、星、彗星および他のターゲットの化学組成を測定するために宇宙科学で使用されてきました。ごく最近、科学者たちは、大気の化学組成を決定するために、遠方の惑星からスペクトルを取得することを試みてきました。私たちが知っているように、水蒸気、窒素、酸素ガスはすべて生命に必要なので、これは潜在的に居住可能な太陽系外惑星を見つけることになると非常に重要です。
ただし、サブミリ波に敏感な機器は複雑で構築が難しいため、サブミリ波帯でスキャンを実行することは比較的新しいプロセスです。しかし、NASAの研究開発資金の支援を受けて、チンと彼の同僚は、信号を約557 GHzにブーストするアンプを使用して、機器の感度を高めています。これにより、SELFIはエンケラドスの表面から来る微量の水やガスも検出できるようになります。
その他の改善には、よりエネルギー効率が高く柔軟な無線周波数データ処理システム、およびRF信号用の高度なデジタル分光計が含まれます。この後者の改善では、高速プログラマブル回路を使用して、RFデータをデジタル信号に変換し、デジタル信号を分析して、エンケラドスのプルームからのガスの量、温度、および速度を測定できます。
これらの機能強化により、SELFIは、水、メタノール、アンモニア、オゾン、過酸化水素、二酸化硫黄、塩化ナトリウム（別名、塩）のさまざまな同位体を含む13種類の分子を同時に検出および分析できるようになります。エンケラドスを超えて、チンはチームが提案された将来の任務のための道具を十分に改善できると信じています。 「SELFIは本当に新しい」と彼は言った。 「これはこれまでに構築された中で最も野心的なサブミリ波機器の1つです。」
たとえば、近年、科学者たちはエウロパの表面からのプルーム活動を発見しました。ここでも、この活動は地熱活動の結果であると考えられており、月の内海から地表に温水プルームを送ります。 NASAはすでに、2019年に導入されるJames Webb宇宙望遠鏡を使用して、これらのプルームとエンケラドスのプルームを調査したいと考えています。
もう1つの可能性は、2022年から2025年の間に発売される予定のEuropa ClipperにSELFIなどの機器を装備することです。このプローブの計測器パッケージにはすでに分光計が必要ですが、改良されたサブミリ波とRFデバイスにより、ヨーロッパのプルームをより詳細に調べることができます。このデータは、Europaのインテリアが生命をサポートできるかどうかについての数十年にわたる議論を解決することができます。
今後数十年、宇宙探査の最大の優先事項の1つは、生命の兆候について太陽系の「海の世界」を調査することです。これを確認するために、NASAと他の宇宙機関は、すべての化学的および生物学的指標を嗅ぐために必要なツールの開発で忙しいです。 10年以内に、運がよければ、地球上の生命は例外ではなく、より大きな基準の一部であることに気付くでしょう。
