惑星科学者にとって、木星の氷の衛星エウロパはセイレーンのように、太陽系の彼方から呼びかけています。若々しい表面、豊富な水、そして衛星全体を覆う海の存在を示唆する魅力的な証拠を持つエウロパは、太陽系内で生命を発見できる可能性が最も高い場所の一つです 太陽系内。先週、エウロパ・クリッパー・ミッション は、米国議会議員から重要な支持を得ました。議員らは、惑星協会が主催した「エウロパの魅力」と題する会合に出席しました。 惑星協会が主催した「エウロパの魅力」と題する会合に出席しました。
しかし、 クリッパー・ミッションは「順風満帆」ではありませんでした。2013年、惑星科学コミュニティは集まり、10年計画を発表して、エウロパ探査を最優先課題の一つに掲げました。しかし、火星探査や有人宇宙計画を優先するために「外惑星」研究への資金が削減され、多くの人々が意気消沈しました。それでもコミュニティは歩みを止めず、政策立案者への働きかけに力を注ぎ、今やエウロパ・ミッションへの支持が高まりつつあります。
では、なぜ再び向かうのでしょうか。
この1年だけでも、エウロパについて二つの注目すべき知見が得られ、そのセイレーンの呼び声はいっそう大きくなりました。まず、ハッブル宇宙望遠鏡が、 間欠泉が宇宙空間へ噴き上がっている 証拠を衛星表面から捉えました。これによりエウロパは、活動する姿が観測された惑星天体という、かなり特別なカテゴリーに直ちに加わりました。エンケラドスの「タイガーストライプ」、イオの硫黄火山、タイタンの不思議な島々に、エウロパの間欠泉が加わったことで、この衛星が単なる静かな雪玉ではないことが示されています。
二つ目の知見は、エウロパの表面を「逆ジグソーパズル」の手法で研究した論文です。ガリレオ・ミッションがエウロパ表面の驚くべき画像を地球に送って以来、最も目立つ特徴は伸張性のものでした。大西洋中央海嶺になぞらえ、これらの特徴は氷殻を広げているものと解釈されていました。
しかし問題は、その埋め合わせとして殻がどこで収縮したのか、誰にも分からなかったことです。エウロパ自体が大きくなったという考えはひとまず脇に置き、最近の論文は、 エウロパで沈み込みが起きていることを示す複数の証拠に着目しました。地球では、沈み込みは巨大な地殻プレートが破壊される主な仕組みの一つであり、一方のプレートがもう一方の下へ押し込まれます。ガリレオの画像から見つかった証拠の中には、表面の地形の不一致があり、研究者たちは、下へ押し込まれた地殻の失われた「断片」を特定しました。
この二つの知見は、エウロパの表面と内部がつながっており、物質が内部から表面へ、またその逆へ移動する手段があることを浮き彫りにしました。これが下にある可能性のある海にまで及ぶという証拠はまだありませんが、外部の影響から完全に隔絶されてはいないのかもしれないという点は、実に興味をそそります。
私にとって、エウロパは今、故郷のオーストラリアを離れて日本へ向かわせています。これから3か月間、東京大学を拠点に、高圧・低温装置を使って研究室でエウロパの一部を再現しています。特に関心があるのは、エウロパの姉妹衛星イオに由来する可能性のある不純物が、こうした条件下で 水氷にどのような影響を与えるかです。
クリッパーは、氷殻とその不純物を直接調べるため、エウロパの表面物質を採取するのでしょうか。残念ながら、クリッパー・ミッションに着陸機の計画はありません。主な理由は、まだ計画を立てられるほど鮮明な表面画像がないことです。しかし現在計画中のクリッパーのフライバイ観測は、これが実現する可能性を大きく高めるでしょう。着陸機が氷を掘り進めるという大胆な構想もあります。
しかし、クリッパーが木星系に向けて打ち上げられることが期待される2020年頃までは、私にはまだ実験を続ける時間がたっぷりあります。
以下は、 The Conversation
著者：ヘレンは、ブラッグ研究所のWOMBAT（高強度粉末回折）装置の装置科学者です。
画像：ニュー・ホライズンズは、木星への最接近後、木星の雲頂の上に昇る氷の衛星エウロパを撮影しました。REUTERS/NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Handout