「もしも、地球にある水の量を今の10分の1に減らしたら何が起こるだろうか」

本書の著者である阿部豊氏は、その妻阿部彩子氏の研究ジャンルで利用される大気循環モデルを、生命の星の条件を探ることに利用することを思いつきます。

大気循環モデルはコンピューターのシミュレーションモデルで、地球の将来の気象条件を探るために開発されたものでした。

2011年に『アストロバイオロジー』誌に連名で発表された論文は、世界中で引用されることになる衝撃的な結論を示していました。

水の量を10分の1に減らしたほうが、生命の星としての地球の寿命はあと30億年伸びるというものだったのです。

本書は、このように、著者の研究テーマである、「地球以外に生命の星はあるのか」について、様々な大胆な仮説から迫っていくものです。

・太陽系でプレートが動くのは地球だけで、それが生命にとって不可欠だった。
・地球はあと10億年たつと、気温が1000℃を越え生命は住めなくなる。
・水は惑星誕生の瞬間にすでに獲得されていた
・海は地球の内部のマントルの水からできたと考えられる。
・地球の大きさの10倍の「スーパーアース」型惑星は、陸地のない水浸しの惑星になる。

等々、直感を裏切る驚愕の発見が次から次へと披露されます。


序章 地球以外のどこかに
私たち以外にもこうして星空を見上げている存在はあるのか、満天の星空の下で、そう考えるところからこの本は始まる。そのことを解明するために、様々な分野を横断した研究が始まっている

第1章 水
なぜ、生命には水が必要だと言えるのだろうか？ 土星の衛星タイタンの湖のようにメタンでは駄目なのだろうか？ その秘密のひとつには、水は宇宙のなかで、あまりにありふれたものということがある

第2章 地面が動くこと
我々の足元では、大陸を乗せた巨大な石の板「プレート」が動いている。こうしたプレートが動く惑星は太陽系では地球だけだ。なぜ、このことが生命にとって重要なのだろうか？ 鍵は二酸化炭素にある

第3章 大陸
陸地がない海だけの惑星を考えてみよう。そこで生命は繁栄するか？ 陸地には生命にとって重要ないくつかの働きがある。それは二酸化炭素を貯え、リンを供給することだ。そのメカニズムとは？

第4章 酸素
酸素がないままでも微生物は存在できる。しかし現在のような複雑な進化をとげた生物、知的生命は存在できないだろう。エネルギーを効率よく生み出す酸素の機能とは？ 生物の大型化と酸素の関係とは？

第5章 海惑星と陸惑星
地球の海の水の量を10分の1にしたら生命は存在できるだろうか。
直感に反して、そうした「陸惑星」の方が生命が存在する期間は長い。「海惑星」の地球はあと10億年で生命の住めない環境になる

第6章 惑星の巨大衝突
太陽系の惑星は形成の最終段階に、惑星同士の巨大衝突「ジャイアントインパクト」を繰り返していた。衝突の衝撃で地表はすべて荒れ狂うマグマの海と化す。惑星の形成過程を探ってみよう

第7章 大気と水の保持
水は宇宙空間でありふれている物質であるために、惑星は形成期に水を含んで誕生する。では、火星と金星に水がなく、地球にある理由は何か？ 太陽からの距離と惑星の大きさが大きく関わっている

第8章 大きさ
太陽系外に巨大な地球型惑星「スーパーアース」の発見が相次いでいる。生命の条件に惑星の大きさは関係するのだろうか。計算すると「ミニ地球」にも「巨大地球」にも思わぬ難点が生じるとわかった

第9章 軌道と自転と他惑星
もしも、太陽系に木星がなかったら、地球はどうなるだろう。地球の300倍の質量を持つ木星はその重力で、太陽系外からの彗星から地球を守る働きをしている。変化する軌道と自転軸の働きとは？

第10章 恒星
太陽の寿命はおよそ100億年。しかし恒星のなかには、わずか1000万年程度の寿命しかないものもある。恒星の大きさは恒星の明るさと寿命を決め、惑星の環境を大きく左右する

結び 「ドレイクの方程式」を超えて
1961年、地球外の生命体の存在について、確率論から迫った科学者がいた。ドレイクの方程式と呼ばれるその考察は、その後の観測技術の発達の中で、どう評価されるべきなのか。そして将来は？

補遺 磁場は生命に必要なのか

解説 「信念」を「科学」に変える 阿部彩子