画像クレジット：NASA
クリストファーチバは、NASA宇宙生物学研究所（NAI）のSETI研究所主任チームの主任研究員です。チバは以前、SETI研究所の宇宙生命研究センターを率いていました。彼のNAIチームは、地球での生命の始まりと他の世界での生命の可能性の両方に注目して、幅広い研究活動を行っています。彼のチームのいくつかの研究プロジェクトでは、ジュピターの月のエウロパでの生命の可能性と、それを検出する方法について調べます。 Astrobiology Magazineの編集長Henry Bortmanは最近、この作業についてChybaと話しました。
宇宙生物学マガジン： あなたの個人的な研究の焦点の1つは、木星の月エウロパでの生命の可能性でした。 NAI助成金によって資金提供されたプロジェクトのいくつかは、この氷に覆われた世界を扱っています。
クリストファー・チバ： 正しい。私たちは、生命と惑星の進化の相互作用に興味を持っています。その観点から最も興味深いのは、地球、火星、ヨーロッパの3つの世界です。そして、ヨーロッパに関連するプロジェクトがいくつかあります。シンシア・フィリップスはこれらのプロジェクトのリーダーです。ここスタンフォードの大学院生、ケビンハンドが別の学生を率いています。そして、SETI Institute P.I.であるMax Bernsteinが3番目のリーダーです。
Cynthiaのプロジェクトには2つのコンポーネントがあります。私が本当にエキサイティングだと思うのは、彼女が「変更比較」と呼ぶものです。それは、ガリレオイメージングチームの大学院のアソシエイトであった彼女の時代に戻り、木星の別の衛星であるイオの表面変化を探すために比較を行い、イオの古いボイジャーの画像を含めるように比較を拡張することができました。
1990年代後半に撮影されたIoのガリレオ画像と、1979年に撮影されたIoのボイジャー画像があります。したがって、2つの間に20年あります。画像を忠実に比較できれば、その間に何が変更されたのかを知ることができ、世界が地質学的にどの程度活発であるかを理解することができます。 CynthiaはIoについてこの比較を行い、次にEuropaのはるかに微妙な機能について比較しました。
それは簡単な仕事のように聞こえるかもしれません。そして、本当に全体的な機能については、そうだと思います。画像を見て、何かが変更されていないか確認します。しかし、ボイジャーのカメラは非常に異なっていたため、その画像はガリレオの画像とは異なる照明角度で撮影されたため、スペクトルフィルターが異なっていたため、さまざまな種類のものがあり、最大の検査範囲を超えると、思ったより難しいです。 Cynthiaは古いVoyager画像を受け取り、可能であれば、それらをGalileoタイプの画像にできる限り忠実に変換します。次に、いわば画像をオーバーレイし、地質学的変化がないかコンピューターでチェックします。
彼女が博士号の一部としてエウロパとこれをしたとき。論文によると、彼女は、ヨーロッパの両方の宇宙船からの画像があるこれらの部分には、20年間で観測可能な変化はないことを発見しました。少なくともVoyager宇宙船の解像度ではなく、最低解像度（ピクセルあたり約2 km）で立ち往生しています。
ガリレオミッションの期間中、せいぜい5年半しかありません。 Cynthiaのアイデアは、ガリレオとガリレオの比較で、20年間隔で撮影されたが必要な画像を操作するよりも、ガリレオが提供するはるかに高い解像度で、より小さい機能の変更を検出する可能性が高いということです。ピクセルあたり2 kmで作業します。そこで、ガリレオとガリレオの比較を行います。
これがアストロバイオロジーの観点から興味深い理由は、ヨーロッパでの地質活動の兆候が、海と地表がどのように相互作用するかについての手掛かりを与えてくれる可能性があるためです。 Cynthiaのプロジェクトのもう1つの要素は、これらの相互作用に関与する一連のプロセスと、それらの宇宙生物学的影響が何であるかをよりよく理解することです。
AM： あなたとケビンハンドは、ヨーロッパで起こっていると考えられている化学的相互作用のいくつかを研究するために協力しています。具体的には何を見ますか？
私がケビンとやっている仕事にはいくつかの要素があります。 1つの構成要素は、ケビンと私が2001年にScienceで発表した論文に由来します。これは、電子供与体と電子受容体の同時生成に関係しています。私たちが知っているように、太陽光を使用しない場合、電子の供与体と受容体を組み合わせ、解放されたエネルギーを収穫することで、生活は成り立っています。
たとえば、私たち人間は他の動物と同様に、還元炭素である電子供与体と電子受容体である酸素を組み合わせています。微生物は、微生物に応じて、電子供与体と電子受容体の考えられる多くの異なるペアリングの1つまたはいくつかを使用できます。ケビンと私は、現在ヨーロッパについて理解していることを使用して、これらのペアリングをヨーロッパで作成できる非生物的な方法を見つけていました。これらの多くは、放射線の作用によって生成されます。より詳細なシミュレーションでその作業を継続します。
また、ヨーロッパの表面でのバイオマーカーの生存可能性についても検討します。つまり、オービターからバイオマーカーを探そうとしている場合、表面に降りて掘り下げることなく、どのような分子を探し、実際にそれらを目にする可能性が高いということを考えれば、それらをゆっくりと劣化させる表面の放射線環境？たぶんそれほど遅くなることはないでしょう。それは私たちが理解したいことの一部です。生物学について明らかにする特定のバイオマーカーが表面で生き残るのにどれくらいの期間を期待できますか？軌道から見てまったく意味がないほど短いのですか、それとも有用である可能性があるほど長いのですか？
ちなみに、それはターンオーバーの理解、つまり、シンシアフィリップスとの私の作品のもう1つの構成要素である表面のいわゆる「インパクトガーデニング」への理解に組み込まれる必要があります。ケビンは、地上のアナログを見ることによってそれを理解するでしょう。
AM： 研究するバイオマーカーをどのように決定しますか？
CC： 地球の過去数十億年前にさかのぼる岩石のバイオマーカーとして一般的に使用されている特定の化合物があります。たとえば、シアノバクテリアの場合、ホパンはバイオマーカーと見なされます。これらのバイオマーカーは、20億年以上にわたって、組み込まれたウラン、カリウムなどの崩壊による岩石に存在するバックグラウンド放射線に耐えました。これにより、特定の種類のバイオマーカーの生存可能性に関する一種の経験的なベースラインが得られます。私たちは、それがヨーロッパの表面の放射線と酸化環境とどのように比較されるかを理解したいと思います。
ケビンとマックスバーンスタインの両方が、実験室でシミュレーションを行うことで、この問題を解決します。マックスは彼の実験装置で窒素含有バイオマーカーを非常に低い温度で照射し、バイオマーカーの生存可能性と放射線がそれらをどのように変化させるかを理解しようとしています。
AM： バイオマーカーが元の形で生き残っていない場合でも、それらは宇宙船が検出できる別の形に変換される可能性があるからですか？
CC： その可能性があります。または、隕石の背景と区別がつかないものに変換される可能性があります。重要なのは、実験を行って調べることです。そして、時間スケールの良い感覚を得るために。
それは別の理由でも重要になるでしょう。先ほど述べた種類の地球比較は、私たちが知っておくべきことだと思いますが、エウロパの表面にある有機分子は非常に酸化性の高い環境にあり、放射線が氷と反応して酸素が生成されるため、限界がある可能性があります。エウロパの表面は、おそらく有機分子が地球の岩石に閉じ込められた環境よりも酸化しやすいでしょう。マックスは氷の中でこれらの放射実験を行うので、彼はヨーロッパの表面環境の良いシミュレーションをしてくれるでしょう。
元のソース：Astrobiology Magazine
