数十年にわたり、NASA と世界中の科学界は、地球外生命体の探索において「水を探す」という 1 つの基本原則に従ってきました。
「生命居住可能領域」という概念、つまり恒星から液体の水が存在するのに理想的な距離は、観測対象を選択する際のゴールドスタンダードとなっている。
恒星の周りの居住可能領域に位置する太陽系外惑星、ケプラー 186f のイラスト (画像: NASA)。
しかし、現実は今、生命の存在を決定づける要因が水だけではないことを示しています。多様な気候、地質、放射線特性を持つ数千もの太陽系外惑星の発見は、地球外生命のより複雑な姿を描き出しています。
この課題に直面して、アリゾナ大学のダニエル・アパイ博士が率いるNASAの科学者チームは、「定量的居住可能性」という画期的なモデルを提案した。
これは、天体物理学的環境データと実験的生物学的適応度を組み合わせて、遠方の惑星に生命が存在する可能性を評価する先駆的なモデルです。
ケプラー186はM1矮星を周回しているが、地球と同様に生命居住可能領域に位置している（写真：NASA）。
惑星が居住に適しているかどうかを単に問うのではなく、新しいモデルではさらに深く考えます。「この惑星は嫌気性細菌や極限環境生物など、特定の生命形態を支えることができるか？」
従来の二元アプローチとは異なり、このモデルは2層の分析を構築します。第1層は、気温、大気組成、放射線レベルなど、望遠鏡で収集された指標に基づく環境モデルです。
2 番目のレイヤーでは、酸性泉や永久凍土に生息するバクテリアから海洋深部の熱水噴出孔に生息する生物まで、地球上で実際に存在する極限環境生物の生存をシミュレートします。
この組み合わせにより、生命の存在確率をより柔軟かつ現実的に定量的に評価できるようになり、観測システムは、生物学的価値が不明な数百の「地球のような」惑星に時間を分散させるのではなく、最も可能性の高いターゲットに集中できるようになります。
広大で神秘的な宇宙において、これは人類が永遠の疑問「我々は本当に宇宙で孤独なのか？」の答えに近づくための重要なツールとなるかもしれない。
不確実性も貴重な情報になり得る
生命が存在する可能性のある太陽系外惑星を撮影する観測所のイラスト（写真：Scientific Visualization Studio）。
新しいモデルのもう一つの画期的な点は、天文学では一般的な方法である不確実なデータを処理する能力だ。
惑星が数百光年も離れている場合、科学者は微弱な光信号を捉え、スペクトルを解析することでその大気や表面温度を推測することしかできません。多くの場合、これらのパラメータは60～90%の確率でしか決定できず、絶対的な結論は得られません。
これまで、このレベルの不確実性により、研究者はデータを破棄したり、主観的な判断を下したりせざるを得ないことがよくありました。しかし、高度な確率計算ツールを用いることで、アパイ博士のチームは、このレベルの不確実性をモデルに組み込んでも、有用な判断を下すことができるようになりました。
これは重要な方法論的転換であり、不完全なデータを貴重な科学的情報に変えるものです。
今後の段階では、研究チームは極限環境生物のデータベースの拡張を継続するとともに、アンモニアを使用する生物やメタン大気中で生息する生物など、炭素や水を基盤としない理論上の生命体のシミュレーションも行う予定です。
これらは、特にエウロパやエンケラドゥスのような衛星を探査するミッションがますます現実的になるにつれて、地球外生物圏をより広範囲に評価する能力を拡大するために必要なステップです。
出典: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/mo-hinh-moi-cua-nasa-mo-duong-tim-su-song-ngoai-trai-dat-20250616073348287.htm
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