小惑星ベンヌのアミノ酸、1つの分子の中で炭素の「出身地」が違う? 宇宙の有機物で過去最大の同位体の偏り 米ペンシルベニア州立大

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By ai-taco

NASAの探査機「オシリス・レックス」が2023年に地球へ届けた小惑星ベンヌの試料から、アミノ酸のでき方について意外な手がかりが見つかりました。米ペンシルベニア州立大学の研究者を含むチームが、ベンヌの試料と、1969年に地球に落ちた「マーチソン隕石」に含まれるアミノ酸を新しい方法で調べ、結果を科学誌「コミュニケーションズ・アース・アンド・エンバイロメント」に発表しました。

オシリス・レックスの試料採取装置の外側に付いた、小惑星ベンヌの黒い砂や小石
探査機オシリス・レックスの試料採取装置を外側から見た写真です。中央の右寄りに見える黒い砂や小石が、小惑星ベンヌから持ち帰った試料で、今回の研究ではこうした試料に含まれるアミノ酸が調べられました。 Credit: NASA/Erika Blumenfeld & Joseph Aebersold

調べたのは「ベータアラニン」というアミノ酸です。生き物のたんぱく質を作る20種類のアミノ酸には入っていませんが、小惑星や隕石の試料では最も多く見つかるアミノ酸の1つです。チームが注目したのは「同位体」でした。同位体とは、同じ元素でも中性子の数が違い、重さがわずかに異なる原子のことです。その割合は、物質がどこで、どのようにできたかを示す「荷札」のような役割を果たします。

これまでの分析の多くは、分子全体の平均の値を測るものでした。今回は、ごく少量の試料でも測れる同大学だけの装置と、改良した質量分析計を組み合わせ、分子の中の3つの炭素を、位置ごとに分けて測りました。すると、分子全体の平均ではベンヌとマーチソン隕石は誤差の範囲でほぼ同じだったのに、位置ごとに見ると値がまったく違っていました。ベンヌの試料では、3つの炭素のうち1つに重い炭素が非常に多く含まれ、その偏りは、宇宙から来た有機分子でこれまでに記録された中で最大だといいます。残りの2つの炭素は、どちらの試料でも重い炭素が少なくなっていましたが、具体的な値は試料によって違いました。

偏りのパターンそのものは2つの試料でよく似ているため、チームは、同じような化学反応でできた可能性があると見ています。一方で値が違うことから、できた場所は太陽系の中の別々の領域だったと考えられます。さらに、1つの分子の中の炭素や窒素が、太陽系の異なる場所に由来している可能性も浮かび上がりました。研究を率いたキャサリン・フリーマン教授は、隣り合う原子の間でこれほど違いが残っていることに驚いたと述べ、地球ができる前に作られた原始的な分子であることを示しているのではないかと話しています。

チームは以前、最も単純なアミノ酸であるグリシンについても、ベンヌでは温かく水のある環境ではなく、冷たく厳しい環境でできた可能性を示していました。今回の結果と合わせると、アミノ酸の種類によって、できた環境や場所が違っていたことになります。今後は、水にさらされるなどの宇宙での変化が、分子の中の同位体の並び方をどう変えるのかを調べる計画です。

出典: Phys.org(ペンシルベニア州立大学)「Bennu asteroid analysis suggests unexpected origins for organics in space」(2026年11月11日)

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