別の世界を植民地化すべきか?

Kepler-186f, the first validated Earth-size planet to orbit a distant star in the habitable zone?a range of distance from a star where liquid water might pool on the planet's surface, is seen in a NASA artist's concept released April 17, 2014. The discovery, announced on Thursday, is the closest scientists have come so far to finding a true Earth twin. The star, known as Kepler-186 and located about 500 light years away in the constellation Cygnus, is smaller and redder than the sun. REUTERS/NASA/JPL-Caltech/Handout (UNITED STATES - Tags: SCIENCE TECHNOLOGY) THIS IMAGE HAS BEEN SUPPLIED BY A THIRD PARTY. IT IS DISTRIBUTED, EXACTLY AS RECEIVED BY REUTERS, AS A SERVICE TO CLIENTS. FOR EDITORIAL USE ONLY. NOT FOR SALE FOR MARKETING OR ADVERTISING CAMPAIGNS
It is becoming clear that our Earth may become unlivable soon, but should we escape to another planet?Image: REUTERS/NASA
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絶滅への道

地球にとどまれば、人類はいずれ存在しなくなると考える人もいる。6月に発表された記事で、イーロン・マスクは、この宇宙的な必然性に警鐘を鳴らした。すなわち、人類が複数の惑星にまたがる種にならなければ、地球上の生命は絶滅するというのだ。マスクは二つの道があると書いている。「一つは、永遠に地球にとどまる道だ。そうすれば、いつか何らかの絶滅事象が起きる。差し迫った世界の終わりを予言するつもりはないが、歴史が示すように、いずれ何らかの破滅的な出来事が起きる。もう一つの道は、宇宙へ進出する文明となり、複数の惑星にまたがる種になることだ。それが進むべき道だということに、皆さんも賛同してくれると願っている。」

生き延びること、そして恐怖が重なり合うことが、複数の惑星にまたがる種となる人類の主な動機だとされている。小惑星の衝突や核戦争のような大量絶滅の仮説に眉をひそめるとしても、人類の未来を守るための先端技術、あるいはそうした技術を生み出す有力な理論はすでにある。では、火星を植民地化する必要はどれほど差し迫っているのだろうか?

超巨大太陽フレア

ここ数年、科学者や未来学者の間で、超巨大太陽フレア(SSF)の可能性への懸念が高まっている。通常の太陽フレアは、太陽の黒点周期に伴う自然現象で、宇宙放射線の急増を引き起こす。一方、SSFは巨大な太陽フレアだ。数時間、あるいは数秒のうちに、星は核爆弾4750億発分に相当するエネルギーを放出する、とミクルスキー宇宙望遠鏡アーカイブ(MAST)の天文学者兼アーカイブ科学者、スコット・フレミングはFuturismに語った。そのエネルギーは、X線、ガンマ線、電波、可視光、紫外線として放出される。

長い間、科学者たちは大した問題ではないと考えていたが、新たな発見によって専門家の見解は変わった。ここ数年、ケプラー宇宙望遠鏡が、遠方にある太陽に似た恒星でフレアが頻繁に発生している証拠を見つけた。そして科学者たちは、太陽でSSFが起きたらどうなるのかと考え始め、新たな研究につながった。

SSFが発生した場合、最初に機能を失うのは電力インフラだ。つまり、携帯電話、コンピューター、自動車、人工照明など、現代社会が全面的に依存する技術が使えなくなり、世界文明は大混乱に陥り、文字どおり新たな暗黒時代を迎える可能性がある。

SSFは環境にも影響を及ぼす可能性がある。今年初めに発表されたこの現象に関する研究によると、残されたオゾン層を破壊し、生態系に広範な損害を与え、大量絶滅を引き起こしかねない。最初は、このような事象によって温かい気体が大気圏から逃げ、惑星が冷える。しかしその後、地球はほぼ絶え間なく降り注ぐ紫外線からほとんど守られなくなり、紫外線が地表まで届いて地球を照射する。

1970年代以降、オゾンホールが拡大している極地では、冷たい海が二酸化炭素を急速に吸収し、海洋中の利用可能な酸素量が減るとともに、地球の水ははるかに酸性化する。こうした変化は、食物網の基盤を成す植物プランクトンを脅かす。資源不足は、短いドミノ列のように食物連鎖を上っていくだろう。

しかし、研究によれば本当の危険は、最初のフレアからオゾン層が完全に回復する前に、続いて二度目の大規模なフレアが起きる可能性は低いものの、ゼロではないことにある。私たちを守るオゾン層がなければ、二度目のSSFによる紫外線でDNAが大きく変異し、生殖能力を損なったり、生理機能を変化させたりする可能性がある。極限環境微生物でさえ死滅しかねない(もっとも、このシナリオはSSFが一度だけ起きる場合よりもさらに可能性が低い)。

SSFの発生頻度が高くないことに加え、人類の文明が数千年しか続いていないため、これまで人類は太陽からのSSFを目撃していない。しかし、年輪に閉じ込められた不安定原子は、真正のSSFが過去に地球を襲ったことを示している。

劇的な影響があるにもかかわらず、こうした破滅的事象がどれほどの頻度で起きるのか、研究者にはまだ正確に分かっていない。しかし同じ研究によると、過去40万年間に他の恒星で起きたフレアの頻度に関するケプラーのデータから、太陽によく似た恒星でSSFがどれほどの頻度で起こるかを研究者は把握できた。その情報をもとに、太陽はおそらく2000万年に一度SSFを放出すると推定した(地球で得られる限られたデータを別途分析した結果では、SSFは2600万年から6200万年に一度発生すると示唆されている)。

最後のSSFが西暦775年に起きたとし、さらに(かなり大目に見積もって)発生頻度を2000万年に一度と仮定すれば、次の発生まで非常に長い時間待つことになるかもしれない。マスクのような人々が地球外探査の根拠を探しているのなら、SSFは最も説得力のある動機ではない。

しかし、話はここで終わらない。最大規模のSSFが近い将来に起きるとは予想されていないものの、より弱くても破壊的な太陽フレアは、今千年紀のうちに発生する可能性が非常に高いと、『アストロフィジカル・ジャーナル』の論文は結論づけている。「特定の超巨大フレアでは、全損失額が現在の世界のGDPを上回る可能性があると仮定した」と研究著者らは記している。このような事象は、壊滅的な炎で人類を絶滅させるのではなく、経済を破壊し、生存に必要な資源へのアクセスを制限することで、社会を崩壊させるかもしれない。

それでも、SSFの性質を理解するには、天体物理学者が恒星内部でSSFがどのように形成されるのかを正確に知る必要がある。「太陽の磁気圏や、激しくかき回される大気など、混沌とした活動が数多く関係しています」とフレミングは語った。「沸騰する水の入った鍋に、スリンキーを組み合わせたようなものです。」太陽内部についてより確かな知識がなければ、SSFをおよそ1週間以上前に予測する方法は見当たらないと研究者たちは考えている。そのため、SSFは科学者が現在予測する以上のリスクをもたらす可能性がある。

地球を終わらせる他の脅威は?


SSFの脅威だけでは地球を離れる動機として不十分かもしれないが、もっと強い動機となりうる終末シナリオはほかにもある。JPLフェローで宇宙ロボット技術マネージャーを務め、NASA惑星防衛諮問委員会(NACPD)の委員でもあるブライアン・ウィルコックスは、小惑星や彗星が地球に衝突するのを防ぐための工学的な方法を検討した。

「私の研究から明らかになったのは、内太陽系にある大型天体をすべてマッピングするという限定された意味では、小惑星の問題は一部の人が主張するほど深刻ではないということです」とウィルコックスはFuturismに語った。「内太陽系にある直径1キロメートルの天体の98%は位置が特定されており、遠からずすべてを発見できると推定されています。」

小惑星の位置と軌道を確認するにつれて、阻止できない小惑星と地球の衝突が起こる可能性はますます低くなると、ウィルコックスは述べた。科学者が小惑星の脅威の可能性を特定した場合、それが地球に衝突するまでの猶予は7分間だと分かっている(地球の公転の物理とタイミングに、小惑星の観測済み軌道を組み合わせて導き出される)。かつて科学者たちは、どの瞬間にも衝突の確率は等しくあると考えていた。「衝突するか、しないかのどちらかです」と彼は付け加えた。しかし、多くの観測を経て、未知の脅威ではなく、内太陽系を通過すると確認された小惑星の大多数は地球との衝突軌道にないという、定量的な証拠が得られた。「海王星の外から来る長周期彗星は、警告できるのが数か月前にすぎない可能性があるため、依然として懸念材料です。ただし、脅威の大きさは内太陽系の小惑星の約1%にすぎないと推定されています」と彼は述べた。これまでのところ、心配することはほとんどなさそうだ。

天体が地球へ向かう軌道に乗った場合、それを止める計画はいくつかある。今年初め、NASAは二重小惑星方向転換試験(DART)の設計を開始した。これは、小惑星に大きな物体を衝突させて軌道を変えることを目的とした宇宙機だ。レーザーでも同様のことができるかもしれない。NASAとFEMAは、発生確率は低いものの影響が甚大な衝突に備え、効果的な(とはいえ不安をかき立てる)避難計画も用意している。

その点で、ウィルコックスは小惑星をそれほど心配していない。しかし、超巨大火山は少し事情が異なる。およそ10万年に一度噴火するため、その発生確率は「[小惑星の衝突と比べて]およそ一桁高い」とウィルコックスは述べた。

超巨大火山が噴火すれば、壊滅的な影響を及ぼしかねない。ウィルコックスによると、太陽光を遮るほどの塵やその他の粒子を大気中に噴き出し、光合成を止めて大規模な飢餓を引き起こすという。超巨大火山がいつ(あるいは噴火するかどうか)噴火するのかを予測することは、まだできない。「国立公園局に行っても、[イエローストーン]がすでに活動を終えて今後噴火しないのか、そうではないのかは教えてもらえません」とウィルコックスは語った。

イエローストーンはおよそ62万年ごとに噴火することが分かっている。しかし、SSFと同じく、人類の文明はそのような事象を目撃できるほど長く続いていない。確認されている最後の超巨大火山の噴火は、7万5000年前にインドネシアで起きた。証拠によると、焼けつくほど高温の物質が、ほぼ1000億台分のダンプトラックに相当する量だけ大気中に噴出した。

しかしウィルコックスの考えでは、こうした事例のどちらも地球を離れる十分な動機にはならない。実際、パンデミックのような事態でさえ、火星を目指す理由にはならないと彼は考えている。

火星への避難は、多数の小惑星に定住するほどには人類を守れないと彼は主張した。「パンデミックが最大の懸念なら、私たちを守る最も早い方法は、小惑星の内部をテラフォーミングして居住地を築くことです。そこなら7000人が暮らせます」とウィルコックスは説明した。「火星は一つしかありませんが、小惑星の居住地なら複数つくれます。」

小惑星は火星の植民地より建設が容易で費用も安いだけでなく、距離による安全ももたらす。地球から火星まで飛行するには数か月から数年かかる(26か月ごとの最接近の機会を待つ時間も考慮した場合)。将来、私たちが定住するかもしれない小惑星帯や地球近傍小惑星のどれに行くにも、さらに時間がかかるだろう。これは病気の潜伏期間より長い。宇宙飛行士が新たな居住地に到着するころには、彼らに影響する最も感染力の強い病気もすでに明らかになっており、隔離や治療を始める時間が得られる。「医学が十分に進歩して検査法を開発し、感染者が宇宙居住地に移るのを防げるようになることを期待しています」とウィルコックスは述べた。将来、宇宙飛行士が宇宙居住地への入居を認められる前に、パンデミックを引き起こす病気の保菌者がいないことを確かめられるだろう。

地球を離れなければならないのなら、月は特に有望な選択肢に思える。月面でロケット燃料を採掘でき、移動時間も短い。古代の溶岩流がつくった洞窟は、人類が居住地を建設するための保護された場所となる。そこならSSFの放射線から守られる区域をテラフォーミングできるかもしれない。

では、火星が最善の選択肢なのか?

SSFを心配するなら、火星は当初、植民地化に有望な選択肢に見える。赤い惑星は太陽から地球までの距離のおよそ2倍にあるため、太陽からの放射線がその表面に届く量は少ない。

しかし実際には、SSFが発生した場合、火星は人類にとってはるかに危険な場所となる。火星には磁気圏がなく、その大気は40億年前に太陽フレアの活動によって吹き飛ばされた。SSFが発生した場合、地球には少なくとも放射線から守る大気という「防弾チョッキ」があるが、火星ではむき出しで無防備になる。

さらに、火星への移動は非常に危険だ。この点について、ウィルコックスはより良い選択肢があると考えている。「人類が宇宙で暮らし、働くつもりなら、宇宙で暮らし、働くことを学ばなければなりません」とウィルコックスは語る。始めるのに適した場所は、すぐ隣かもしれない。「火星まで行く前に、月で宇宙生活や宇宙での仕事を練習できます」とウィルコックスはFuturismに語った。宇宙飛行士を救助の見込みが立たないまま数か月も離れた場所に送り、命を危険にさらす前に、火星の植民地化に必要な技術を試験しなければならないとウィルコックスは主張する。

結局のところ、火星を訪れれば新たな知見が得られ、開拓者精神を発揮する新たな道が開けるかもしれない。しかし、ただ生き延び、暮らすことが目的なら、今は地球にとどまる方がよいだろう。

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