バイオシグネチャーとは何ですか？

バイオシグネチャーは、離れた場所で検出できる化学的または物理的なプロセスであり、特定の地域の生物の存在を示します。 この概念は、多くの場合、宇宙生物学の分野で使用されます。宇宙生物学は、地球の陸、空、海の環境外の生命を探索する生物学の分野です。 惑星火星の過去または現在の生命の存在を示すバイオマーカーの検索は、1970年代半ばから1980年代初期の生命を探すために米国のバイキングIおよびIIミッションが送られて以来、宇宙生物学にますます注目を集めています。太陽系の他の地域への検索を続けています。 しかし、地球の太陽系外で数十個の太陽系外惑星が発見されたという事実により、この分野は2011年から広がり始めています。 これらの惑星のごく少数は、サイズと構造が地球に似ていると理論化されており、生命を支える能力を示すバイオシグネチャー宇宙化学を持っている可能性があります。

バクテリアなどの少なくとも原始的な生命体による惑星の居住性に必要な条件の理解は、20世紀と21世紀に進化しています。 これは、科学が、以前はあらゆる生命形態に完全に住みにくいと考えられていた深海の火山噴出孔などの地域で地球上の生物のバイオシグネチャーを発見したためです。 このような生物が光と酸素のない状態で、極端な温度と圧力の下で生きるのは困難であるため、他の世界の生命のバイオシグネチャは以前に想定されていたよりも広い可能性があります。

液体の存在は、地球の境界の外側に存在するあらゆる生命にとって依然として不可欠であると考えられています。 液体の水は、地球自体にのみ存在する太陽系ではかつて珍しいと考えられていましたが、この見方は21世紀に変わりました。 惑星木星の衛星であるエウロパとカリストの両方は、液体の水面下の海洋を所有している可能性があり、土星の月であるエンケラドスは、基本的な生物を支える水系の火山を持っていることが現在知られています 米国のフェニックス・マーズ・ランダーは、2008年に火星の極冠から離れた地域で水ベースの氷の証拠も発見しました。

世界自体を見つけることは困難であるため、2011年の現在の科学では、遠い世界のバイオインジケーターを検出することはより困難です。 研究の焦点は、星系の範囲を赤色d星の範囲に絞り込むことから始まるかもしれません。 これらは両方とも最も一般的なタイプの星であり、天の川銀河のすべての星の約75％を占めています。また、銀河の主な星列の年齢と存在により居住可能な惑星系を持つ可能性が最も高いタイプです。 。

Mクラスのwar星は平均して地球の太陽よりも著しく小さくて涼しいので、それらを周回する惑星は、地球よりも親の太陽からより多くの光を取り込むために厚い大気を必要とします。 確率は、生命が地球の外側に存在する場合、他の場所よりも赤いd星の周りの惑星で見つかる可能性が高いことを示唆しています。 太陽のように熱くて明るいF、G、Kなどの星クラスも、赤色d星と比較して比較的まれであるため、バイオシグネチャー活動を持つ惑星のMクラス星領域の調査に焦点が当てられています。

特定のガスを個別にまたは一緒に使用すると、潜在的な生命体の存在を示す明確なバイオシグネチャーになります。 これらのガスはまた、赤色red星を周回する惑星の大気中で長寿命であり、より高温の星の周りを周回する惑星よりも検出しやすいでしょう。 これらのバイオシグネチャー化合物には、メタン-CH ₄ 、亜酸化窒素-N ₂ O、クロロメタン-CH ₃ Cl、およびO ₂またはO _3の形のオゾンが含まれます。

火山の噴出口近くの硫黄環境に住んでいる地球上の生物の検出は、酸素が少ないか全く酸素のない無酸素惑星で生命が繁栄するかもしれないことを示唆しています。 したがって、有機硫黄化合物は、メタンチオール-CH ₃ SHや二硫化炭素-CS ₂などの地球外の大気で検出された場合、生命の強力な指標にもなります。 硫黄ベースの化合物の存在は、酸素がwide延する前に存在し、少なくとも1,500,000,000年間地球上で支配的な生活条件だった地球上の初期の生命についてのバイオシグネチャー理論を反映しています。