エウロパの氷の殻を貫く物質輸送メカニズム：生命の可能性を秘めた地下海洋への供給路

2026年初頭に発表された最新の科学論文は、木星の衛星エウロパにおいて、生命維持に不可欠な化学成分が表面から広大な地下海洋へと到達する新たな理論モデルを提示しました。ワシントン州立大学とバージニア工科大学の研究チームは、表面に太陽光が届かず光合成が困難な極限環境下で、いかにして生命を支える材料が垂直方向に運ばれるかという革新的な地質学的プロセスの仮説を打ち立てました。この研究は、氷に覆われた天体における居住可能性の議論に新たな一石を投じるものです。

提案されたメカニズムの核心は、地球の地殻剥離（デラミネーション）に似た現象を高度なシミュレーションで再現した点にあります。研究チームは、エウロパの氷の殻が均一な構造ではなく、塩分を豊富に含む領域が局所的に存在すると想定しました。これらの塩分を含んだ氷は、周囲の純粋な氷に比べて密度が高くなる一方で、機械的な強度は低下して脆弱になります。その結果、重くなった塩の塊が表面から分離し、氷のマントルを突き抜けるように沈降して、最終的に液体状の海水との境界に到達します。この一連の流れにより、木星の強力な放射線が表面に降り注ぐことで生成された酸化剤が、光の届かない海洋深部へと効率的に供給されることになります。

コンピュータによるモデリングの結果、氷の殻の構造が弱まっている特定の条件下では、この沈降プロセスは地質学的な時間スケールで見れば極めて短期間である約3万年で完了する可能性があることが明らかになりました。一方、より保守的なシナリオを採用した場合でも、100万年から1000万年程度の期間で物質が輸送されると予測されています。本研究の筆頭著者はバージニア工科大学の博士研究員であるオースティン・グリーン氏が務め、共著者としてワシントン州立大学の地球物理学准教授キャサリン・クーパー氏が名を連ねています。地球上の地質現象をモデルの基礎としたこの知見は、地球の全海水の合計を2倍も上回る体積を持つとされるエウロパの地下海洋において、生命が存在し得る環境が整っている可能性を大きく裏付けるものです。

この理論的なブレイクスルーは、2024年10月14日に打ち上げられたNASAの探査機「エウロパ・クリッパー」のミッションが進行する中で、極めて高い注目を集めています。同探査機は2025年3月1日に火星でのグラビティアシスト（重力スイングバイ）を成功させ、2030年4月には木星系に到着して氷の殻の構造を詳細に観測する計画です。2022年9月29日に行われた探査機「ジュノー」によるフライバイでは、エウロパの地質活動が主に水平方向のものであることが示唆されていましたが、今回提案された塩の沈降モデルは、過去に発見された微細な孔などの構造に依存しません。これにより、たとえ氷の殻が非常に厚い場合であっても、海洋へ生命の糧を届けるためのより堅牢で大規模な供給ルートが存在することが示されたのです。