「ミルキー・シー」と呼ばれる現象は、「海面が一定の明るい光を放つ、まれな夜間現象」です。
これらは何世紀も前から観測されており、数千平方マイルに及ぶこともあれば、一度に1か月以上続くものもあります。
科学者たちは、ミルキー・シーが、コロニーを形成する発光細菌によって引き起こされることを発見しました。
衛星を用いた新たな手法により、専門家たちはミルキー・シーを検出する新しい方法も見いだしました。
「海全体の様子は雪に覆われた平原のようでした。空にはほとんど雲がなかったにもかかわらず、空は … まるで嵐が吹き荒れているかのように真っ黒に見えました。その光景は、恐ろしいほどの壮大さで、海はリンのように輝き、天は暗闇に包まれ、星々は消えていくかのようでした。すべての自然が、私たちが信じるところの、この物質世界を消し去るであろう最後の大火災に備えているように思われました。」
――1854年、インドネシア・ジャワ島沖にて、アメリカの快速帆船「シューティング・スター号」のキングマン船長。
何世紀にもわたり、船乗りたちは上記のような不思議な体験を報告してきました。これらの現象はミルキー・シーと呼ばれています。ミルキー・シーは、海面が一定の明るい光を放つ、まれな夜間現象です。数千平方マイルに及ぶこともあり、キングマン船長のような19世紀の船乗りたちの色鮮やかな証言のおかげで、ミルキー・シーは海事の伝承として広く知られています。しかし、その発生場所が遠く、捉えどころがないため、研究することは極めて困難であり、科学というよりも伝承の一部にとどまってきました。
私は大気科学の教授であり、専門は地球を研究するための衛星です。最先端の世代の衛星を活用して、私の同僚と私は新たな方法を開発しましたミルキー・シーを検出する。この技術を用いることで、私たちはこの発光する海域を遠隔から観測し、研究船をそこへ導くことを目指しています。そうして、これらの非現実的な言い伝えを、科学的な理解と照らし合わせていくことができればと考えています。
ミルキー・シーにまつわる船乗りの言い伝え
これまでに、研究船がミルキー・シーに遭遇したことがあるのは一度だけです。その乗組員は試料を採取し、海面で藻類に定着している「Vibrio harveyi」と呼ばれる発光細菌の一種を発見しました。
沿岸付近で起こる生物発光とは異なり、そこでは、刺激を受けると鮮やかに光る渦鞭毛藻と呼ばれる小さな生物が関わっていますが、発光細菌は全く異なる仕組みで働きます。個体数がある程度多くなると――水1ミリリットルあたり約1億個の細胞に達すると――ある種の生物学的な内部スイッチが入り、すべての細菌が一斉に安定した光を放ち始めます。
発光細菌は、定着した粒子を光らせます。研究者たちは、この光の目的はそれらを食べる魚を引き寄せることにあるのではないかと考えています。これらの細菌は魚の腸内で繁殖するため、個体数が主要な食料供給に対して多くなりすぎると、魚の胃が格好の第二の選択肢となるのです。実際、冷蔵された魚の保管室に入り、照明を消してみると、一部の魚が緑がかった青い光を放っているのに気づくかもしれません――これは細菌の光です。
ここで想像してみてください。途方もない数の細菌が広大な外洋の海域に広がり、一斉に光を放ち始めたとしたら。それがミルキー・シーとなるのです。
生物学者たちはこれらの細菌について多くのことを把握していますが、こうした大規模な発光現象の原因は依然として謎のままです。もし藻類に定着する細菌がミルキー・シーの主な原因であれば、それはあらゆる場所で、常に起こっているはずです。しかし、海上からの報告によると、世界中で発生するミルキー・シーは年に2、3件程度にすぎず、主に北西インド洋の海域やインドネシア沖で発生しています。
衛星による解決策
科学者がミルキー・シーについてさらに知りたいのであれば、発生している最中の現象に接近する必要があります。問題は、ミルキー・シーが非常に捉えどころがないため、試料を採取することがほぼ不可能であったことです。ここで私の研究が役立つのです。
衛星は広大な海洋を監視する実用的な手段を提供しますが、昼間の明るさの約1億分の1ほどの微弱な光を検出できる特別な機器が必要です。私の同僚と私は、1995年に英国の商船SSリマ号が報告したミルキー・シーを確認するために、2004年に米国の防衛衛星の画像を用いたときに、初めて衛星の可能性を探りました。ミルキー・シーを確認するために、ただし、これらの衛星画像は非常にノイズが多く、探索ツールとして使用する方法はありませんでした。
私たちは、より優れた機器である「昼夜バンド」の登場を待つ必要がありました。これは、アメリカ海洋大気庁の新しい衛星群に搭載される予定のものです。新しいセンサーは2011年後半に稼働を開始しましたが、昼夜バンドの高感度が大気分子が放つ光も検出してしまうことが分かり、当初の期待は打ち砕かれました。観測された画像を正しく解釈できるようになるまでには、昼夜バンドの画像を何年もかけて研究する必要がありました。
そしてついに、2018年初頭の晴れた新月の夜、ソマリア沖の昼夜バンドの画像に、奇妙な筋状の特徴が現れました。その前後の夜の画像と比較したところ、雲や大気光の特徴は変化しましたが、この筋状の現象は残っていました。ミルキー・シーを発見したのです！そして、どのようにそれを探せばよいかも分かりました。
昼夜バンドの潜在能力の全貌を明らかにした「ひらめきの瞬間」は、2019年に訪れました。ミルキー・シーと見間違えやすい雲を探して画像を閲覧していたところ、ジャワ島の南で驚くべき現象を偶然見つけました。それは、40,000平方マイル（100,000平方キロメートル）以上に広がる、巨大な発光する海の渦でした。――おおよそケンタッキー州ほどの広さです。新しいセンサーによる画像は、想像もしなかったほどの詳細さと鮮明さを備えていました。その光が海流とともにゆっくりと漂い、形を変えていく様子を、私は驚きとともに見守りました。
この画期的な事例から、多くのことを学びました。ミルキー・シーが海面水温、生物量、海流とどのように関係しているのかということです。これは、その形成を理解するための重要な手がかりとなります。関与している細菌の推定数はどれくらいかといえば、約100京個の細胞です。これは、観測可能な宇宙に存在するとされる星の推定総数にほぼ匹敵します――観測可能な宇宙に存在するとされる星の推定総数にほぼ匹敵します！
未来は明るい
旧来の技術と比べると、昼夜バンドの画像を見ることは、初めて眼鏡をかけたときのような感覚です。私の同僚と私は、2013年以降に撮影された数千枚の画像を分析してきましたが、これまでに12件のミルキー・シーを発見しました。そのほとんどは、船乗りたちが何世紀にもわたって報告してきた、まさに同じ海域で発生していました。
おそらく最も実用的な発見は、ミルキー・シーがどれほど長く続くかということです。数日しか続かないものもある一方で、ジャワ島付近のものは1か月以上続きました。つまり、こうした遠隔地での現象が発生している最中に、研究船を派遣できる可能性があるということです。そうすれば、科学者はその完全な組成、形成の仕組み、なぜこれほど稀であるのか、そして自然界においてどのような生態学的意義を持つのかを明らかにする形で、観測を行うことができるでしょう。
キングマン船長のように、私もいつか船の甲板に立ち、天に向かって影を落とす日が来たなら、迷わず海へ飛び込みます！
