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SCIENTIFIC AMERICAN June 2014

How to Search for Life on Mars

火星生命を探すには

By Christopher P. McKay /Victor Parro García C. P. マッケイ /V. パッロ=ガルシア
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Astronomers have learned a great many things about Mars since the first probes landed there nearly four decades ago. We know that liquid water once flowed across its surface and that Mars and Earth were similar in their early history. When life on Earth arose, some 3.5 billion years ago, Mars was warmer than it is today and had liquid oceans, an active magnetic field and a thicker atmosphere. Given the similarity between the two planets, it seems reasonable to think that whatever steps led to life on Earth could also have occurred on Mars.  40年近く前に火星に初の探査機が着陸して以来,天文学者は実に多くのことを学んできた。火星の地表をかつて水が流れていたこと,地球と火星が初期にはよく似ていたことがわかっている。地球に生命が出現した約35億年前,火星は現在よりも温暖で,液体をたたえた海と活動磁場を持ち,大気は濃かった。このように似ていたのなら,地球で生命誕生につながったプロセスが火星でも起こっていた可能性があると考えるのは当を得ているといえよう。
In fact, for all we know, microscopic life might still exist on the Red Planet. Every mission to our neighbor in the past 35 years has examined its geology, not its biology. Only the twin Viking 1 and 2 spacecraft, which touched down in 1976, conducted the first and thus far only search for life on another world. Each spacecraft carried four experiments relevant to the search, and each experiment returned ambiguous data. The Viking missions gave us puzzles, not answers. Yet we now know that Viking’s methods would not have been able to find life on Mars even if it were there—which means the question of whether the planet harbors life remains open.  実際,火星には微生物のような小さな生命体が現在もいるのかもしれない。だが,過去35年間の火星探査はいずれも火星の生物学ではなく地質学を調べてきた。これまで他天体に生命を探した探査機は1976年に火星に着陸したバイキング1号と2号が最初にして唯一の例だ。バイキング探査機はどちらも4つの生命探索関連実験を行ったが,いずれの結果も曖昧で,答えではなく謎をもたらした。だが現在では,バイキングの実験法では火星に生命が存在していたとしても発見できなかったことがわかっている。つまり,火星が生命を宿しているかどうかという問題は未解決なのだ。
Fortunately, in the intervening decades microbiologists have developed a cornucopia of tools for detecting microorganisms. These tools are now unexceptional here on Earth. But if applied by one of the several missions soon expected to head for Mars, they could deliver a first: a definitive answer as to whether our closest neighbor also pulses with life.  幸い,微生物学者はバイキング以降,微生物を検出する数多くの方法を開発した。これらのツールは地球上ではいまや普通に使われている。今後の火星探査に利用すれば,地球に最も近いこの惑星に生命が息づいているかどうかについて初の決定的な答えが出る可能性がある。
THE FIRST SEARCH
The Viking experiments looked for life using standard search techniques of the time. In the initial experiment, the lander took a scoop of Martian soil and added carbon compounds as food for any microorganisms that might be in the soil. If microbes did exist in the soil, we might expect them to consume the food and release carbon dioxide.
 バイキングの実験結果
 バイキングの実験装置は当時の標準的な手法で生命を探した。第1の実験では火星の土をすくい取り,微生物の食べ物となる炭素化合物を加えた。土のなかに微生物がいれば,この炭素化合物を食べて二酸化炭素を放出すると期待された。
In fact, the Viking missions did see this behavior. On its own, the test would seem to indicate that microorganisms were present in the Martian soil. When combined with the results of the other experiments, however, researchers could not be sure.  実際,それが観察され,火星の土に微生物が存在していることを示すと思われた。だが他の実験結果と考え合わせると,確かなことはいえなかった。
The second experiment looked for evidence of photosynthesis but returned inconclusive results. A third experiment added water into a soil sample. If life were present, the moist soil might have produced carbon dioxide. Instead it produced oxygen. This was very strange, as no known soil on Earth does this. Scientists concluded that the oxygen came from a chemical reaction.  光合成の証拠を探した2番目の実験では決定的な結果が出なかった。第3の実験では土壌サンプルに水を加えた。生命が存在するなら湿った土から二酸化炭素が生じると考えられたが,実際には酸素が生成した。知られる限り地球の土ではこんなことは起こらないので,非常に奇妙だ。この酸素は化学反応によって生じたのだと,科学者たちは結論づけた。