地球が生命にとって完璧な惑星である理由

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2023年5月1日（月）16:41 (GMT+7)
2023年5月1日 16時41分

地球は太陽から最適な距離にあり、液体の水と適度な温度、生命が発達するためのエネルギー源、そして保護的な磁場を有しています。

地球に似た重力を持ち、恒星に十分近いため温かいが熱すぎず、液体の水が存在する可能性もあることから、「地球型」と表現される惑星があります。しかし実際には、地球は生命にとって特に適した他の多くの特性も備えています。

最初の要素

「まず、分子が反応できるような液体が必要です」と、MITの惑星科学者サラ・シーガー氏はOurAmazingPlanetに語った。液体は、DNAやタンパク質といった出発物質が泳ぎ回り、相互作用し、生命を生み出す反応を起こす場所となる。

そして、地球上の生命の源であり、最も有望な液体は水です。水は多くの物質を溶かす優れた溶媒です。また、他の多くの液体とは異なり、凍結すると浮くため、下層のさらなる凍結を防ぐのに役立ちます。

液体の水は、地球上の生命にとっての条件を作り出した最初の要素でした。写真：ロイター

水は凍ると沈むと仮定すると、表面の別の水の層も凍って沈み続け、最終的にはすべての水が凍り、生命を生み出す化学反応が止まります。

地球外生命体を探索する天文学者は通常、主星の周りの「ハビタブルゾーン」にある惑星に注目します。このゾーンでは、惑星は高温でも低温でもなく、表面に液体の水が存在する可能性があります。

地球は太陽の周りのハビタブルゾーンに位置する、典型的な「黄金の」位置にあります。もし地球の軌道がこれより遠かったり近かったりしたら、地球は火星のような冷たい砂漠か、金星のような灼熱の炉となり、生命は誕生しなかったでしょう。

もちろん、地球外生命体は地球とは異なるルールで活動している可能性があります。宇宙生物学者の間では、従来の「黄金の」場所の先を見るべきだという意見が増えています。例えば、火星や金星の表面には現在液体の水は存在しませんが、かつては存在していた可能性があります。生命体は当時進化し、その後、地下などのより安全な場所へと逃げたのかもしれませんし、地球上の一部の極限環境生物のように、地球の環境がより過酷になるにつれて徐々に環境に適応したのかもしれません。

地球は、主星に対して、暑すぎず寒すぎない温度を保つ理想的な位置にある。写真：ロイター

さらに、他の溶媒にも生命が存在する可能性がある。「土星の衛星タイタンには液体のメタンとエタンが存在する」とシーガー氏は言う。

地球の追加の特徴

第二に、生命はエネルギーを必要とします。最も明白なエネルギー源は主星です。地球上では、太陽光が植物の光合成を促進します。そして、光合成によって生成された栄養素が、地球上の多くの生命のエネルギー源となっています。

しかし、地球上の多くの生物は、深海の熱水噴出孔からの化学物質など、他のエネルギー源によっても生き延びているため、エネルギーは溶媒ほど不足しているわけではありません。

全ての要素が揃ったとしても、生命には時間が必要です。惑星には、生命を維持できる主星が必要です。主星は少なくとも数十億年、つまり地球の場合のように生命が進化するのに十分な期間、熱とエネルギーを供給します。

星の中には、数百万年しか生きられずに死ぬものもあります。「しかし、生命は非常に急速に誕生することもあるので、星の年齢はそれほど重要ではありません」と、ペンシルベニア州立大学の宇宙生物学者ジム・カスティングは言います。例えば、地球は約46億歳です。地球上で最も古い生物が初めて出現したのは約35億年前です。つまり、生命が進化してきた期間は11億年かそれ以下です。