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| The prospect of finding extraterrestrial life is no longer the domain of science fiction or UFO hunters. Rather than waiting for aliens to come to us, we are looking for them. We may not find technologically advanced civilizations, but we can look for the physical and chemical signs of fundamental life processes: “biosignatures.” |
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地球外生命を探す試みは，もはやSFやUFOハンターの世界にとどまらない。宇宙人の到来を待つのではなく，私たちのほうが彼らを探す時代になった。科学技術の進歩した文明は見つからないかもしれないが，基本的な生命現象の物理的・化学的な証拠ならば見つかる可能性がある。 |
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| Beyond the solar system, astronomers have discovered more than 200 worlds orbiting other stars, so-called extrasolar planets. Although we have not been able to tell whether these planets harbor life, it is only a matter of time now. Last July astronomers confirmed the presence of water vapor on an extrasolar planet by observing the passage of starlight through the planet’s atmosphere. The world’s space agencies are now developing telescopes that will search for signs of life on Earth-size planets by observing the planets’ light spectra. |
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太陽以外の恒星を中心星とする惑星は，すでに200個以上が見つかっている。太陽系の外にあることから「系外惑星」と呼ばれるこれらの天体に生命が存在するかどうかは現時点では断言できないが，生命発見は時間の問題だろう。昨年7月には，ある系外惑星の大気を通過した光のスペクトルを観測していた天文学者のグループが，水蒸気の存在を確認している。今日，地球と同程度のサイズの惑星における「生命が存在する証拠」を光のスペクトルを観測してとらえるために，各国の宇宙機関が望遠鏡の開発を進めている。 |
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| Photosynthesis, in particular, could produce very conspicuous biosignatures. How plausible is it for photosynthesis to arise on another planet? Very. On Earth, the process is so successful that it is the foundation for nearly all life. Although some organisms live off the heat and methane of oceanic hydrothermal vents, the rich ecosystems on the planet's surface all depend on sunlight. |
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生命存在の証拠の中でも，「光合成」は際立ってはっきりとした目印になると考えられている。他の惑星で光合成が行われている可能性はどのくらいかと聞かれれば，「きわめて高い」というのが答えだ。地球上では，光合成は活発に行われており，ほぼすべての生命を支える基盤となっている。深海底の熱水噴出口における熱やメタンからエネルギーを得る生物も存在するが，地表の多様性に富んだ生態系はすべて太陽の光に依存している。 |
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| Photosynthetic biosignatures could be of two kinds: biologically generated atmospheric gases such as oxygen and its product, ozone; and surface colors that indicate the presence of specialized pigments such as green chlorophyll. |
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光合成の存在を示す証拠にはおもに2つの種類が考えられる。1つは，光合成によって発生する酸素や，それが変化して生じるオゾンなどの大気中のガス。もう1つは色で，これは緑色のクロロフィルなど，特定の色素が惑星表面を覆うことを手がかりにする。 |
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| The idea of looking for such pigments has a long history. A century ago astronomers sought to attribute the seasonal darkening of Mars to the growth of vegetation. They studied the spectrum of light reflected off the surface for signs of green plants. |
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こうした色素探しの歴史は古い。1世紀ほど前の天文学者は，火星が季節によって明るく見えたり暗く見えたりすることを植生の季節変動によるものだろうと考えた。そして火星表面で反射された光のスペクトルを調べ，緑色植物の存在を示す証拠を見つけ出そうとした。 |
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| One difficulty with this strategy was evident to writer H. G. Wells, who imagined a different scenario in The War of the Worlds: “The vegetable kingdom in Mars, instead of having green for a dominant colour, is of a vivid blood-red tint.” Although we now know that Mars has no surface vegetation (the darkening is caused by dust storms), Wells was prescient in speculating that photosynthetic organisms on another planet might not be green. |
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緑色を手がかりにしたこの戦略には1つ問題がある。それを往年の小説家H. G. ウェルズはご存じだった。火星人の襲来を描いた1898年の『宇宙戦争』でウェルズは「火星の植物は緑色ではなく，もっぱら鮮血のような赤をしている」と表現している。今日，火星の表面に植物が存在しないことは周知の事実だ（火星の明暗周期は砂塵嵐による）。しかし，地球以外の惑星で光合成を行う生物の色が緑とは限らないと考えたウェルズはさすがと言うしかない。 |
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| Even Earth has a diversity of photosynthetic organisms besides green plants. Some land plants have red leaves, and underwater algae and photosynthetic bacteria come in a rainbow of colors. Purple bacteria soak up solar infrared radiation as well as visible light. So what will dominate on another planet? And how will we know when we see it? |
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地球上でも，緑色植物のほかに多様な光合成生物が存在する。例えば一部の陸上植物の葉は赤いし，水中に目を転じれば多彩な色の藻類や光合成細菌があることに気づくだろう。紅色細菌は，可視光に加えて赤外光も吸収している。別の惑星では，どの波長の光が光合成のおもな光源となっているのだろう？ どうすればそれを知ることができるだろう？ |
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