Clara Sousa-Silva: The fingerprints of life beyond Earth | TED

翻訳: Masaki Yanagishita 校正: Eriko Tsukamoto

エイリアンを探すのが私の仕事です ご想像のようにいつも

エイリアンのことを考えています

通勤中にも

It's my job to find aliens, so as you might guess,

緑の小柄な宇宙人女性が 友達と一緒のところを想像しながら

エイリアン天文学者のことを考えてみます

I spent a lot of time thinking about them,

imagining little green women

夜空に向かって 我々を探しています

meeting up with their friends, commuting to work.

エイリアン天文学者が 前世紀の

And that gets me thinking about alien astronomers

地球の方角の眺めて

紛れもないテクノロジーのしるしを見て 興奮しているかもしれません

trying to find us in their night sky.

If these alien astronomers had looked in our direction

でも１万年前を 見ていたらどうでしょう

in the last century,

文明のきざしが現れる前です

they would have been really excited to detect unequivocal signs of technology.

がっかりして 生命を探してほかの方向を眺めたでしょうか

But what if they looked ten thousand years ago,

私たちもそうしてはいけません

before we showed signs of civilization?

そこに別の 生命のしるしを 探すことができます

Would they shrug in disappointment and go look elsewhere for life?

例えば もしエイリアン天文学者が １万年前の地球を見ていたら

No, and neither should we.

Instead, we can look for other signs of life.

文明のしるしはないものの

For example, if those alien astronomers had looked our way 10,000 years ago,

やや普通ではないことに気づいたはずです

まず 地球には 厚く穏やかな大気があります

they might notice that even without signs of civilization,

さらに気付くことに

we still looked slightly unusual.

大気には 疑うほど高濃度の 酸素があります

For one, we have a thick and temperate atmosphere,

これはエイリアン天文学者にとって 勇気づけられる生命のしるしだったでしょう

but more notably,

we have suspiciously large amounts of oxygen in the atmosphere.

なぜなら 地球の大気の組成は

生命現象によってのみ 持続させることができるからです

This would be a really encouraging sign of life for my alien colleagues

地球外生命体に対し 同じことができるでしょうか？

because the composition of the Earth's atmosphere

そう努めてはいます

私は量子天文化学者です

can only sustain itself through a biological cycle.

宇宙における

So can we do the same to them?

分子と光の 量子的相互作用について 研究しています

I'm certainly trying.

I am a quantum astrochemist,

こういう分子や 地球外生命のいる 惑星さえ目で見ることはできません

which means I study the quantum interactions

between molecules and light in space.

星からの光が ほかの星の大気を通り抜けると

大気中の分子は光に 独自の指紋のようなしるしを付けます

We can't see these molecules or even the planets they're on.

それを地球から観測できます

But when life from a star goes through an alien atmosphere,

生命に関連付けられそうな分子の

each molecule within it leaves a unique fingerprint

しるしを探します

in the starlight that I can see from here.

「生命存在指標」です

複雑な汚染物質とか酸素です

And I look for the fingerprints

of molecules that could be associated with life,

地球でいえば酸素は 素晴らしい生命存在指標です

or biosignatures,

like complex pollutants or oxygen.

しかし酸素を生成するのは それほど難しくありません

太陽からの放射光の 強度が異なれば

In the context of Earth, oxygen is a wonderful biosignature,

激しい温室効果で 海が蒸発していれば

but oxygen is not that hard to make.

So, for example, if our sun had different levels of radiation

大量の酸素が 大気中に蓄積します

or if our oceans were evaporating from a runaway greenhouse effect,

生物なしにです

そのとき 酸素を根拠にすると生物は 擬陽性（無いのに在る）ということになります

then large amounts of oxygen could accumulate in our atmosphere

ですから 酸素は地球外生命を探す 解決策ではないかも知れません

without biology,

and then oxygen would be a false positive for life.

それでは何を？

私は 生物に対して擬陽性を示さない物質を

So maybe oxygen won't be the solution to finding life beyond Earth,

探す専門家です

but then what is?

生成することがむずかしく 自然にはほとんど生成しない物質です

Well, my specialty is to look for unusual molecules

私が興味を持っている 普通にはない分子がフォスフィンです

that have fewer false positives for life

because they're so difficult to make that they're rarely made spontaneously.

10年くらい前 フォスフィンについて研究をはじめた時

And my favorite of those unusual molecules is phosphine.

それが生命存在指標であると 皆に信じてもらえませんでした

When I first started working on phosphine about a decade ago,

むしろそれは

ひどい臭いのする物質で

people had a hard time thinking of it as a biosignature at all.

生物が酸素を使う能力を妨げる物質

Instead, it was known

生命を効率よく殺す物質 と考えられていました

for being this horrific, foul-smelling molecule

酸素代謝に対する 致命的な相互作用のため

that messes with life's ability to use oxygen,

フォスフィンは殺虫剤として 広く使われています

making it a really effective killer.

悲しいことに同じ理由で 何度も化学兵器として使われました

Because of this fatal interaction with oxygen metabolism,

phosphine is used widely as a pesticide

フォスフィンは実験室で作れます

あるいは木星や土星など 巨大ガス星の

and sadly for the same reason it was used many times in chemical warfare.

極端な環境下で生成されます

Phosphine can be made in the lab,

岩石の多い地球のようなところでは 偶然にはできません

and it's also produced in the extreme environments

found inside gas giants like Jupiter and Saturn.

ですから地球でフォスフィンを 見出すことは全く期待できません

But on rocky planets like the Earth, it is rarely created accidentally.

にもかかわらず

地球のどこにでも少量なら 見つけることができます

So we don't really expect to find phosphine on Earth at all.

特定の場所では 不思議なほど大量に見つかります

And yet we do.

たとえば 湿地 田んぼ 湖床

We find it in small amounts throughout the globe,

and in some places in strangely large quantities,

そして動物の排泄物 腸などです

places like swamps and rice fields and lake beds

これらのエコシステムに共通なのは

酸素に依存しない 生物のいるところなのです

and the excrements and guts of most animals.

フォスフィンが 害を与えられません

And what all of these ecosystems have in common

実際 酸素のない エコシステムでは

is that they all host organisms that are not reliant on oxygen,

フォスフィンは安全に 好んで生成されます

so phosphine can't hurt them.

我々と違って 酸素に頼らない他の惑星では

Indeed, phosphine seems to be safely and enthusiastically produced

in all of these oxygen-poor ecosystems.

フォスフィンが存在して 格好の生命存在指標になるかもしれません

So I figured, maybe other planets with life less reliant on oxygen than ours

フォスフィンに関して さらに良いことは

地球のように岩がちの惑星では 生成されにくいので

could also have phosphine, but as a really popular biosignature.

生命に関して擬陽性には なりにくいことです

And here's the best thing about phosphine.

そこで 宇宙の隣人である惑星に フォスフィンを検出するためには

Because it's so hard to make on rocky planets like the Earth,

どんな望遠鏡が必要か 探し始めました

it has almost no false positives for life.

もし見つかれば それはまさに生命を意味するに違いありません

So I started considering what telescopes we would need

to detect phosphine on planets in our galactic neighborhood.

遠くの惑星を想像しました

酸素の乏しい熱帯の楽園

Because if we did, I predicted it could only mean life.

フォスフィンに満ちた生物圏を いつか見つけられるかもしれません

I was imagining a distant planet,

a oxygen-poor tropical paradise

フォスフィンは初めに考えたより

with a phosphine-rich biosphere that we might one day be able to detect.

もっと興味深いものでした

この仕事を終えた数か月後

But turns out phosphine was a little more exciting

天文学者のジェイン・グリーブズが 私に連絡をくれました

ここに白く示した望遠鏡からの信号を 解釈してくれとのことです

than I had initially envisaged

because a few months after I finished this work

そして 数か月後 もう一つの信号 オレンジで示してあります

an astronomer, Jane Greaves, reached out to me

フォスフィンは遠くの惑星ではなく

asking for help with interpreting a telescope signal seen here in white.

Then months later, another signal, seen here in orange,

お隣さん 金星の雲の上にありました

that seemed to indicate that phosphine might be present not on a distant planet,

生命を発見したのでしょうか

地球外に生命を発見したのでしょうか 分かりません

but right next door, on the clouds of Venus.

金星からの観測データは 雑音が多く 準備段階のものです

So did we do it?

Did we find life beyond Earth? We don't know.

疑いのない 確認の必要があります

信号が本物であると

もしそうであれば

These Venus observations were noisy and preliminary,

別の分子がフォスフィンに似た 信号を出していないと

so we still need to confirm, without a doubt,

もし 疑うことなくフォスフィンであれば

that the signal is real,

and if it is, we need to make sure

次に 何がそれを生成しているか

it's not another molecule mimicking phosphine's fingerprint.

金星のような惑星において

生命がフォスフィンの存在を説明する

And if it is unambiguously phosphine,

we still need to figure out what or who is making it,

最も適切なものかもしれません

または この考えは間違いで

because maybe it's true

誰も思いついたことのないような 非生物的なフォスフィンの

that life is the best explanation for the presence of phosphine

変わった生成方法があるかもしれません

on a planet like Venus.

いずれにしても 私はフォスフィンを愛していますが

But maybe that's wrong

and there's an exotic but not biological way of making phosphine

そのような方法で生命は 発見されるものではありません

that no one has thought of yet.

生命の発見は それがどんなに特別なものであれ

Either way, as much as I love phosphine,

ただ一つの分子に 依存するものではないでしょう

I don't think that's how we'll find life.

複雑なガス成分をという 総合して 「我々は生きている」というメッセージとなる

The detection of life will likely not come from a single molecule.

No matter how special it is.

生物圏を検出する必要があります

We'll have to detect a whole biosphere producing a complex network of gases

金星の話でお分かりのように

生命の検出には 不確定性が伴います

that together form a message that reads: “We’re alive!”

しかし 金星は我々の生物圏に関する 仮説を検証し

As the Venus story shows,

the detection of life will likely be uncertain,

解釈法を試す 完璧な研究室です

金星の大気や それが持つ情報の

but Venus is the perfect lab for us to test our theories of biospheres

理解の仕方を学べば

金星に行き調べることで それが正しいか検証できます

and how to interpret them.

If we learn to understand the atmosphere of Venus

2020年代の終わりには それを実現します

and the message it contains,

しかし それは 生存可能性のある惑星に存在する

then we can find out if we got it right by going there and checking.

生物圏を発見する

And we'll do that at the end of the decade.

最後の機会ではないでしょう

次の回には 実際に行って 調べられないかもしれません

But this will not be the last time

that we have the discovery of a biosignature

私が最も心配するのは

on a potentially habitable planet,

私の生存中に 生存可能性のある惑星を 発見できないことではなく

and next time we won't be able to just go there and check.

生物が存在する惑星に

So my biggest concern

高価な望遠鏡を向けながら

is not that we will fail to find a habitable planet in our lifetimes.

それを理解できないことです

まず私は生命を見逃さないようにします

My biggest concern is that we'll point our very expensive telescopes

複雑な汚染物質のように 明白ではあっても

directly at an inhabited planet

and just not know we did it.

But I am determined to not miss life.

テクノロジーのしるしでは ありえないものを探します

酸素のように 快適でなじみ深いものの

So, yes, I will look for the unambiguous but quite unlikely signs of technology

間違える可能性を持つものを探します

like complex pollutants.

フォスフィンのように

And I'll look for the pleasant and familiar

奇妙で恐ろしい生命存在指標も 探し続けます

but potentially misleading signs of life, like oxygen.

そして重要なことに いくつもの分子が総合して

And of course, I'll keep looking

生物圏の全体像を描くような物質を 探し求めます

for the strange and scary biosignatures like phosphine.

But crucially, I will look for all the molecules

いつかそれを見た時に 生命のしるしであると知ることができるように

that can together paint a holistic picture of a biosphere.

ありがとうございました

All of this so that one day we'll know life when we see it.

Thank you.