宇宙は謎で満ちている。
太陽系がどのようにでき、なぜ地球だけに生命を育む環境が生まれたのか、現代の科学ではまだ説明できていない。
2013年9月14日JAXAのイプシロンロケットによって打ち上げられた惑星分光観測衛星「ひさき」（SPRINT‒A）は、地球上では捉えられない極端紫外光を宇宙空間で観測することで惑星の大気を分析し、その謎の解明に新たな糸口を与えようとしている。

科学者の夢

「いつかは、太陽系外の生命探査をしてみたい」
東京大学大学院理学系研究科地球惑星科学専攻の吉川一朗准教授はそう目を輝かせる。
「死ぬ前に何を知っておきたいかといえば、やはりそれです。太陽系外へ探査衛星を出そうと思えば、今からやらなければ間に合いませんが、少なくとも『ひさき』なら、生命活動に適した”湿潤“な環境がある星の方向を見定められます。そこを重点的に探査したら、地球外生命との対話ができるかもしれません」
いまだ謎に満ちた宇宙。科学者の情熱と高度な技術が、そのベールを一枚ずつはがしていく。

地磁気が太陽風を防ぐ

実は大気は、絶えず宇宙に逃げていっている。だが、電離大気圏には、地表大気の0.1％程度ながら、空気が逃げずにとどまっている。
なぜか。
引力に逆らって上空に浮かび上がった酸素分子や窒素分子は、一定の高さに到達すると、太陽光に含まれる紫外線やX線によって電子（e-）をはぎ取られ、陽イオン（O2+, N2+, NO+, O+, N+）に変化（プラズマ化）し、電気を帯びる。その途端に磁力線に捕らえられ、コイル状にくるくるとまわり始める。これが薄い膜を作り、まるで宇宙に浮かぶシャボン玉のようになって、大気の散逸を防いでいるのだ。
太陽の活動は約1か月周期で強くなったり弱くなったりを繰り返しており、活動が強まったときに吹き付ける太陽風で、このプラズマ大気ははぎ取られる。その量は1日あたりに直すと数トンに及ぶが、地球は自身の構成物質から大気を作り続けており、あと数十億年は大気がなくなることはないという。
「もし、地球の磁気が今より弱かったら、地表に太陽風が降り注ぐうえに、大気はずっと多く逃げ出し、とても生物が棲める環境ではなかったでしょう。事実、地磁気の弱い火星や金星からは、はるかに大量の大気が散逸していることが確認されています」

宇宙は生命に満ちているか

ほかにも惑星大気には興味深い現象がいくつもある。
木星の衛星「イオ」は、活発な火山活動を続けている。その噴煙は宇宙空間に放出されているが、火山活動の高熱でもともとプラズマ化されているために、木星の磁力線にトラップされて、木星の周囲をぐるりと囲む雲を形成している。噴煙に含まれる硫黄やナトリウムのイオンは、その雲のなかで活発に発光しているが、磁力線をたどっていった先の木星表面でも、雲の中の発光とほぼ同時に発光する現象が観測されている。
「オーロラにも似た現象で、偶然エネルギーが高くなったイオンだけが木星大気までたどり着いているのだと考えられます。問題なのはその速度で、磁力線をたどって対流していったとしたらとても追いつけないようなタイミングで、イオの軌道上の発光と木星表面の発光がほぼ同時に連続して起こるのです。電荷を帯びた分子にとって、磁力線は暴風のようなもので、それを横切ってショートカットすることなど、ふつうなら考えられません。しかし、そう考えざるを得ない現象です。いったいどんな力が働いているのか。あるいは我々がまったく考えてもいないメカニズムが働いているのか。今後の研究でじっくり見ていこうと思います」
さらに、吉川准教授の目は、太陽系外にも向かう。
「ひさきの分解能なら、別の太陽系の惑星の大気成分も調べられます。そこに炭素イオン、酸素イオンが豊富にあれば、湿潤な環境がある証拠。我々とは違う『いのち』がそこにある可能性も、決してゼロではないのです」