なぜ液体なのか
気体では分子が飛び散り、ほとんど相互作用しません。固体では、分子はまったく動きません。液体はその中間です。粒子が動ける一方で、出会って複雑な化合物をつくれるほど近くに詰まっています。
だから生命探査では、液体を探します。問いは「そこに水があるか」ではなく、「何かが十分長く液体でいられるか」です。そのうえで初めて、それが何の物質なのかを調べます。
- 水：幅広い範囲で、多くを溶かす
- アンモニア：より低い温度で液体
- メタン：強い寒さでのみ液体
この帯が示しているのは、水の最大の利点です。水が液体でいられる温度範囲が広いことです。他の候補ではその範囲がかなり狭く、条件がより正確にそろわなければなりません。
代替物質の弱点
多くの物質を溶かし、液体でいられる温度範囲が広く、氷が水より軽いため、水域を凍り尽くさずに浮かぶ
溶かせる物質の種類が異なり、液体でいられる温度範囲が狭く、これほど低温では反応が極端に遅い
氷については、別に説明しておきましょう。固体の水は液体の水より軽いため、氷は浮かび、水域の表面をふたのように覆って、その下の生命を守ります。ほぼすべての他の物質では、固体のほうが重くて沈むため、底まで凍りついてしまいます。
低温の溶媒に対する最大の反論は、速度です。マイナス180度では化学反応があまりにも遅く、複雑なものが生まれるまでに宇宙の年齢では足りないかもしれません。
それでも、そうした場所は真剣に研究されています。土星の衛星の1つには液体メタンの湖があり、地球以外で表面に液体が安定して存在することが知られている唯一の天体です。
科学者たちは、慎重な但し書きも添えています。未知のものを探す方法がわからないため、私たちは知っている生命に似た生命を探しています。どんな特徴でそれを見分けられるのか、わからないからです。これは自然についての結論ではなく、探査方法の限界です。
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あと1分で読み終わり、最後にクイズがあります。 「宇宙 → 宇宙の生命」にあります
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出典
- 生命の代替溶媒として、液体アンモニアや炭化水素が検討されています。制約となるのは、液体状態でいられる温度範囲が狭いことと、それぞれの温度で化学反応の速度が極端に遅いことです。