Research Results 研究成果
ポイント
概要
北海道大学低温科学研究所の大場康弘准教授、海洋研究開発機構の高野淑識上席研究員(慶應義塾大学先端生命科学研究所特任准教授/同大学院政策・メディア研究科特任准教授)及び古賀俊貴ポストドクトラル研究員、東北大学大学院理学研究科の古川善博准教授、九州大学大学院理学研究院の奈良岡浩教授らが所属する国際研究グループ(OSIRIS-REx sample analysis team)は、アメリカNASA主導の小惑星探査計画「OSIRIS-REx」で炭素質B型小惑星(101955)ベヌー(Bennu)から持ち帰られた粒子から、アミノ酸や核酸塩基、カルボン酸、アミンなど、様々な有機化合物の検出に成功しました。
2023年9月24日、「OSIRIS-REx」探査機によって炭素質小惑星ベヌー試料121.6グラムが地球に届けられ、「はやぶさ」探査機によるS型小惑星イトカワ試料、「はやぶさ2」探査機による炭素質C型小惑星リュウグウ試料に続いて、世界で3例目の小惑星リターンサンプルが実験室で分析可能になりました。NASAゴダード宇宙飛行センターのダニエル・グレイビン博士をリーダーとする有機化合物分析チーム(SOAWG)では、持ち帰られた粒子に含まれる有機化合物を網羅的に分析しました。
分析チームがこれまでに培ってきた地球外試料分析技術を用いて、初期分析用に配分された約300ミリグラムの試料から、アミノ酸33種(うち、14種のタンパク性アミノ酸)、地球生命の遺伝子に含まれる核酸塩基全5種を含む窒素複素環化合物*123種など、未同定なものを含めて10,000種にも及ぶ窒素を含む有機化合物を検出しました。検出されたアミノ酸は右手・左手構造がほぼ等量存在しました。これらの結果は、小惑星が地球に多様なアミノ酸を供給したことを示唆し、地球生命のアミノ酸のホモキラリティの起源の謎をさらに深めることになりました。また、アミノ酸や核酸塩基など生体関連分子合成の材料となるアンモニアの濃度が、これまでに分析された炭素質隕石や小惑星リュウグウと比べて特異的に高いことが分かりました。これは、検出された有機化合物は低温環境におけるアンモニア溶液中での反応で生成した、というこれまでにない地球外有機物合成に関する知見をもたらしました。
なお、本研究成果は、日本時間2025年1月30日(木)公開のNature Astronomy誌に掲載されました。
ベヌー試料の写真と帰還試料から検出された有機成分の概念図(© NASA)
用語解説
(*1 )窒素複素環化合物 … DNAやRNAを構成している核酸塩基のように窒素原子が環状化合物の基本骨格の一部を構成する有機化合物群のこと。
論文情報
論文名 Abundant ammonia and nitrogen-rich soluble organic matter in samples from asteroid (101955) Bennu(小惑星ベヌーサンプルに含まれる多量のアンモニアと含窒素可溶性有機化合物)
著者名 Daniel P. Glavin, Jason P. Dworkin, Conel M. O’D. Alexander, José C. Aponte, Allison A. Baczynski, Jessica J. Barnes, Hans A. Bechtel, Eve L. Berger, Aaron S. Burton, Paola Caselli, Angela H. Chung, Simon J. Clemett, George D. Cody, Gerardo Dominguez, Jamie E. Elsila, Kendra K. Farnsworth, Dionysis I. Foustoukos, Katherine H. Freeman, 古川善博, Zack Gainsforth, Heather V. Graham, Tommaso Grassi, Barbara Michela Giuliano, Victoria E. Hamilton, Pierre Haenecour, Philipp R. Heck, Amy E. Hofmann, Christopher H. House, Yongsong Huang, Hannah H. Kaplan, Lindsay P. Keller, Bumsoo Kim, 古賀俊貴, Michael Liss, Hannah L. McLain, Matthew A. Marcus, Mila Matney, Timothy J. McCoy, Ophélie M. McIntosh, Angel Mojarro, 奈良岡浩, Ann N. Nguyen, Michel Nuevo, Joseph A. Nuth III, 大場康弘, Eric T. Parker, Tanya S. Peretyazhko, Scott A. Sandford, Ewerton Santos, Philippe Schmitt-Kopplin, Frederic Seguin, Danielle N. Simkus, Anique Shahid, 高野淑識, Kathie L. Thomas-Keprta, Havishk Tripathi, Gabriella Weiss, Yuke Zheng, Nicole G. Lunning, Kevin Righter, Harold C. Connolly Jr. & Dante S. Lauretta(1Solar System Exploration Division, NASA Goddard Space Flight Center (GSFC), Earth and Planets Laboratory, Carnegie Institution for Science, Washington, Department of Geosciences, Pennsylvania State University, Lunar and Planetary Laboratory, University of Arizona, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, Astromaterials Research and Exploration Science Division, NASA Johnson Space Center, NASA Headquarters, Center for Astrochemical Studies, Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Department of Chemistry, Catholic University of America, Center for Space Sciences and Technology, University of Maryland, ERC, Inc., JETS/Jacobs, California State University San Marcos, Center for Space Sciences and Technology, University of Maryland, 東北大学, Space Science Laboratory, University of California, Berkeley, Southwest Research Institute, Robert A. Pritzker Center for Meteoritics and Polar Studies, Negaunee Integrative Research Center, Field Museum of Natural History, Department of the Geophysical Sciences, University of Chicago, Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Department of Earth, Environmental, and Planetary Science, Brown University, Amentum, JSC Engineering and Technical Support (JETSII) Contract, NASA Johnson Space Center, 海洋研究開発機構, Technical University Munich, Research Unit Analytical Biogeochemistry, Helmholtz Munich, National Museum of Natural History, Smithsonian Institution, Oak Ridge Associated Universities, 九州大学, NASA Ames Research Center, 北海道大学, Department of Physics, Technische Universität München, 慶應義塾大学, Barrios, JETS/Jacobs, Southeastern Universities Research Association, Department of Earth and Environmental Sciences, University of Rochester, Department of Geology, School of Earth and Environment, Rowan University, Department of Earth and Planetary Science, American Museum of Natural History)
雑誌名 Nature Astronomy(天文・宇宙科学の専門誌)
DOI 10.1038/s41550-024-02472-9
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