NASAが火星で「生命の化石」に最も近づいた。

編集・制作：未知なる宇宙科学 ARCHIVES 編集部

NASAが火星で発見した「レオパード・スポット」——過去の生命を示す候補として最も有望な岩石試料

火星に生命を求めてきた、1世紀以上の歴史

火星に生命の可能性を探る試みは、19世紀末にまでさかのぼります。イタリアの天文学者ジョヴァンニ・スキアパレッリが火星表面に「カナリ（溝）」を観測したとき、それは「運河（canal）」と誤訳され、世界中に「火星人」の幻想を広げました。アメリカの天文学者パーシヴァル・ローウェルは知的生命体が建設した灌漑運河だと信じ、専用の天文台まで建設しましたが、それは望遠鏡の解像度の限界が生んだ錯覚に過ぎませんでした。

1976年、NASAのバイキング探査機が初めて火星表面に着陸し、土壌に栄養液を注ぐ生命検出実験を行いました。一部のデータは代謝活動を示唆しましたが、有機物が検出されず、多くの研究者は「化学反応に過ぎない」と結論づけました。その後も長く、判断は宙に浮いたままでした。

転機は2000年代以降に訪れます。探査車スピリット、オポチュニティ、そしてキュリオシティが、火星がかつて水の惑星であったことを次々と裏付けました。乾いた湖の堆積物、流水でしか形成されない丸い小石、粘土鉱物——。約35〜40億年前の火星には川が流れ、湖をたたえた温暖で湿潤な環境が存在したと考えられています。地球で最初の生命が誕生したとされる時代と、ほぼ重なります。

こうした知見の積み重ねが問いを変えてきました。「生命がいたか」ではなく、「生命が誕生する条件が揃っていたあの世界で、本当に何も起きなかったと言えるのか」という方向へ。

チェヤバ・フォールズ：3つの特徴が重なった岩石

2024年7月、その問いにひとつの重要な発見が加わりました。舞台は、火星探査車パーサヴィアランスが探索を続けるジェゼロ・クレーターです。かつて巨大な湖と、そこへ注ぐ三角州が存在したとされるこの地形は、生命探査の最優先地点のひとつとされています。

パーサヴィアランスは、ニーバ・ヴァリスと呼ばれる古代の川の跡で、ある岩石に行き当たりました。研究チームが「チェヤバ・フォールズ」と名付けた、長さ約1メートル、幅約60センチの矢じり形の岩です。その表面には、ヒョウ柄（レオパード・スポット） と表現される模様が見られました。黒い縁取りの中に淡い白い核を持つ、ミリ単位の斑点が複数並んだ構造です。

探査車に搭載された分析装置PIXLとSHERLOCによる分析では、次のことが判明しています。

• 岩は赤いヘマタイト（酸化鉄）を含む泥岩で、白い脈に硫酸カルシウムが走っている
• 脈には有機炭素（炭素を含む化合物）が含まれている
• 斑点の縁には、ビビアナイト（藍鉄鉱）とグレイガイト（硫化鉄鉱物） が濃集している

この組み合わせが注目を集めた理由は、地球上の知見にあります。地球では、こうした模様と鉱物の組み合わせが、しばしば微生物の活動によって生じます。微生物が泥中の有機物からエネルギーを得る過程で、鉄や硫黄の状態を変化させ、その副産物としてビビアナイトやグレイガイトが沈殿し、酸化鉄が抜けた痕に淡い斑点が残るのです。地球の堆積岩で実際に観察されるこのパターンは「生命の化学的指紋」のひとつとして知られています。

チェヤバ・フォールズは、

• 生命の材料となる有機炭素
• 微生物がエネルギー源にできる鉄とリンの化学反応
• 地球の生物起源パターンと類似した斑点構造

という3つの特徴を同時に示していました。NASAがこれを「過去の生命の痕跡（潜在的バイオシグネチャー）の候補としては、これまでで最も有望なもの」と評した根拠はここにあります。

「生命の証拠」とは言えない理由と、現在の科学の立場

ただし、NASAおよび研究チームは「これは生命の証拠ではない」と繰り返し強調しています。この慎重さには明確な根拠があります。

ビビアナイトやグレイガイト、そしてレオパード・スポットに似た模様は、生命がまったく関与しなくても、純粋に化学的・物理的な過程だけで形成されうるものです。常温に近い環境での酸化還元反応によっても類似した構造が生まれる可能性があります。「地球外生命の発見」は人類史上もっとも重大な主張のひとつであり、その立証には、地球上の非生物的プロセスでは説明できないという徹底した検証が不可欠です。現在の探査車の搭載装置だけでは、その最終判定を下せません。

現時点での科学的な位置づけは「有望な候補」です。確定ではなく、有力な手がかりが揃っているという段階です。

地球への帰還を待つ試料と、サンプルリターン計画の現状

この問いに決着をつける可能性を持つのが、火星サンプルリターン計画です。パーサヴィアランスはチェヤバ・フォールズから採取した「サファイア・キャニオン」と名付けられた試料を含め、すでに数十本の試料チューブを火星表面に保管しています。これらを地球へ持ち帰り、電子顕微鏡や同位体分析など地上の最先端設備で調べ尽くすことで、初めて「生命の痕跡か否か」の判断に近づけると考えられています。

ただし計画の先行きは現時点で不確定です。当初の試算では総費用が最大110億ドル（約1.7兆円）、帰還は2040年頃とも見込まれており、コストとスケジュールの抜本的な見直しが続いています。複数の民間企業を巻き込んだ低コスト案も検討中とされており、試料が地球に届く時期は確定していません。

それでも、決定的な手がかりとなりうる物的証拠が、現実に火星の地表で帰還を待っているという事実は変わりません。

この発見が持つ意味——生命の普遍性か、希少性か

チェヤバ・フォールズの発見は、火星単独の話にとどまりません。もし火星で、地球とは独立に生命が誕生していたと証明されれば、「生命は条件が揃えば宇宙のどこでも自然に発生する現象である」という結論に、大きく近づきます。2,000億とも言われる銀河内の恒星のほとんどが惑星を持つとされる中、これは宇宙生物学の根本的な問いへの答えになりえます。

逆に、あれほど地球に似た環境を持ちながら火星に生命がいなかったとすれば、生命の誕生がいかに稀な出来事かを示す証拠になります。

どちらの答えが出るにしても、その判定を可能にする試料はすでに存在しています。現在の科学にわかっていることと、まだわかっていないことを整理すると、以下のようになります。

確認されていること

• チェヤバ・フォールズに有機炭素、ビビアナイト、グレイガイト、レオパード・スポット状の構造が共存する
• 地球上では同様のパターンが微生物活動によって生じることがある
• NASAはこれを「これまでで最も有望なバイオシグネチャー候補」と評価している

まだわかっていないこと

• この模様と鉱物の組み合わせが生物由来か非生物由来か
• サンプルリターン計画の具体的なスケジュールと費用
• 最終的な判定は地球への試料帰還後の分析を待つ必要がある

科学が「発見」と言えるのは、代替説明をすべて排除した後です。チェヤバ・フォールズはその入口に立っている——そう評するのが、現時点では正確です。試料が地球に届き、分析が終わるまで、問いは開かれたままです。