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寒いエンケラドスの熱い論争

2009-10-15 19:40:24 | エンケラドス
まだ、エンケラドスの噴煙発生メカニズムに決着がついていない。水蒸気の量からして、液体からの蒸発しかありえない説と氷からの昇華でも可能説がせめぎあってるそうです。以下、機械翻訳。
討論が土星の氷で覆われた衛星の上で水を越えて荒れ狂います
新しい研究が噴煙が昇華プロセスを通して氷から来るかもしれないと論じます


冷淡な土星の衛星エンケラドスの南極から噴出している水蒸気を含んでいる噴煙の最近の発見は、討論の激発を引き起こしました。
多くの科学者がガスと水の間欠泉がエンケラドスを生命の有望な候補者にするであろう地面の下にしまっておかれた液体水から沸騰しなくてはならないと考えました。
けれども新しい研究が、昇華のプロセス - 固体からガスの状態までの直接の跳躍 - を通して噴煙が同じぐらい容易に氷から来ることができたと論じて、その結論に挑戦します。
それが、衛星の上に、液体水の可能性とそれで生命を除外しないけれども、この結論はエンケラドスの宇宙生物学の希望を鈍らせるかもしれません。

寒いフェイスフル
エンケラドスの間欠泉は最初に土星を旋回するミッションで1997年に発射されたNASAの周回機カッシーニによって2005年に見つけられました。 発見のすぐ後に、研究グループ中心キャロリン Porco 、カッシーニの画像形成科学チームの長、が噴煙に蒸発させるべき氷の比率を計算しました。 カッシーニは噴煙に直接氷と蒸気の質量を測ることが可能ではありませんでした、しかし研究者は噴煙の観察された輝きから(氷、より明るいもの、噴煙、がもっと多いと、それだけ氷が、それほど、光を反射するから)氷の質量を見積もりました。 それらは噴煙から観察された軽いカッシーニの波長で蒸気の分子の署名の測定から水蒸気の量を推論しました。
科学者は、氷と水蒸気の量がほとんど等しかったことに気付きました。 もしこれが事実であるなら、研究者が論じました、噴煙は氷の昇華に起因することができません。 氷の結晶は、直接よりむしろ表面から排出され、あるいは衛星について表面下で、蒸気から再度要約されると信じられます。 多くの蒸気がその50/50の氷と蒸気比率を産み出すために必要とされます、しかし熱力学の法則はそれほど多くの蒸気が昇華によって単に生産されるのを阻止します。 そのために、蒸気のいくらかが昇華よりむしろ蒸発によって生産されなくてはなりません。 これは液体水の巨大な蓄えが表面の下で、多分7メートルと比べて同じぐらい浅くて、 エンケラドスの上に存在しなくてはならないことを意味します。 この理論の下で、研究者はイエローストーン国立公園のオールド・フェイスフル間欠泉にちなんでエンケラドスの噴煙に「寒いフェイスフル」と名前を付けました。 それらのペーパーは2006年に「サイエンス」誌で発表されました。

けれどもアーバナ - シャンペーンでのイリノイ大の新しい研究の中心スーザン・キーファーがその仕事に対抗します。 彼女と彼女の同僚は氷から蒸気への比率を計算し直して、そして非常に異なった結果を産み出しました。 彼らの計算の下で、蒸気は前のチームの1:1の見積もりと比較して氷、2:10よりそれらの最終の比率でより少し、よりずっと豊富です。
「我々はただ[前の]ペーパーで記述された計算をやり直して、そして我々が蒸気の豊富あるいは氷の豊富のために引用された結果を複製することができなかったことに気付きました」、とキーファーが言いました。 「我々の結論は昇華が計測される量を引き起こすことができたプロセスとして考慮から除外されるべきでなくて、そしてそれで流れるような水仮説と同じぐらい徹底的に考慮されるべきであるということでした。 不幸にも、それは(今まで)そうではありませんでした。」
キーファーとチームはジャーナル Icarus の2009年5月の号でそれらの調査結果を発表しました。

矛盾する解釈
結論を否定している2つはエンケラドスの非常に異なった絵を描きます。 最初の下で、衛星がもしかすると生命を主催することができた表面の下で流れ出ている水のダイナミックな地域をマスクする氷の化粧板で覆われています。 けれどももう1つの解釈が、エンケラドスを氷で覆われた凍てつく世界として見る、そして完全にすべての道を揺り動かしてください。
「水は、少なくとも固体と蒸気として、確かにエンケラドスに存在しています、しかし蒸気の存在は必ずしも液体水が存在していることを意味しません」、とキーファーが科学の2008年6月13日号でのエッセイでブリュッケ Jakosky 、ボールダーのコロラド大学においての科学者、と一緒に書きました。 「生命の可能性についての決定的な答えが競い合うモデルを区別することができる特定の高解像度観察をすることができる後続の周回機ミッションを待ち受けなければならないかもしれません。」

オリジナルのペーパーの著者は、いっそう楽観的な展望で液体水の可能性に関して衛星の上に、もっと多くの仕事が謎を解決して、そして噴煙の氷から蒸気への比率の矛盾する見積もりを理解するために必要とされるということに同意します。
「画像処理チームと陪審の上のイメージがほんの少し前に始めているエンケラドスの噴煙の真剣な分析はこの主題に関してまだ大変出ています」、と Porco が新しいペーパーに応えて言いました。
アンドリュー・インガソル、カリフォルニア工科大においての惑星の科学者、は Porco およびその他が推測するオリジナルと関係しましたが、彼がいずれかの比率が本当に正確であると信じないと言いました。
「ちょうど今、私は氷 / 蒸気比率の誰の見積もりによっても納得させられません」、と彼が言いました。 インガソルは現在新しい、修正された見積もりに取り組んでいます。

カッシーニは同じく見積もりを洗練するのに役立つことができた衛星の未来の接近飛行をするように予定されています。
「氷 / 蒸気比率がいずれかのモデルを証明するか、あるいは誤りを立証するために使われることができない多くの理由があります」、とキーファーが言いました。 「にもかかわらず、それは流れるような水仮説にその勢いを与えたオリジナルのペーパーからの氷 / 蒸気比率でした。 我々の Icarus ペーパーの要点はこの値が計算違いであった、2つの競い合う仮説が始動させられるべきであった、そして両方ともがまだ科学界によって考慮されるべきであるということです。」
興味をそそる可能性とエンケラドスの矛盾する解釈は、多くの科学者がなぜ衛星へのミッションを献身的な宇宙船に勧めているかという理由です。 公式の計画が存在しないけれども、多くの提案が現在未来のNASAとESA(欧州宇宙機関)のミッションに関して考えられています。

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