科学者ら、火星で地球の生命と同じくらい古い巨大有機分子を発見

科学者チームが、太陽から４番目の惑星であり、人類が地球外生命体を探索する魅力的な場所である火星で、これまでで最も長い有機分子を発見した。

今日の火星は、気温の変動が激しく、大気が薄く、表面に液体の水がほとんど存在しないことから、生命が居住するには適さない環境です。しかし、本日米国科学アカデミー紀要（PNAS）に掲載された新たな研究によると、火星で発見された巨大分子は地球上の生命と同じくらい古いと考えられており、古代の火星における生物活動について疑問を投げかけています。

これらの分子は、最大12個の連続した炭素原子を含む長い炭素鎖です。これらの分子は、地質活動、湿気、熱の影響を受けずに、約37億年間火星上に保存されていました。これらの分子の年代は、地球上で知られている最古の生命の兆候とほぼ同時期です。

キュリオシティは長年にわたり火星を探索し、その古代の環境に関する新たな詳細を明らかにしてきました。その環境の鍵となるのは炭素です。炭素は生命にとって不可欠であり、DNAやRNAなどの分子の結合にも役立つ元素です。フランス国立科学研究センター（CNRS）の発表によると、炭素鎖は「地球上で生物活動によって生成される脂肪酸に似た特徴を示す可能性がある」とのことです。

これらの有機分子の発見は、初期の火星における潜在的な生物学的プロセスに関する重要な知見をもたらしますが、明確に述べておくと、これは過去または現在の生命の証拠ではありません。しかし、この発見は、私たちが知る生命に必要な構成要素が存在していたこと、そして火星がかつて生命を支えるのに適した条件を備えていた可能性があることを示唆しています。

「今回の研究では火星上のこれらの有機分子の起源は特定できなかったが、これらの有機物は火星の地質学的プロセス（水熱活動などの非生物学的化学反応）によって形成されたか、隕石によって火星の表面に運ばれたか、あるいは古代火星の生物学の有機的残骸である可能性がある」とNASAゴダード宇宙飛行センターのサンプルリターン担当上級科学者で論文の共著者であるダニエル・グラビン氏は米ギズモードへのメールで述べた。

CNRSをはじめとする複数の研究機関の科学者を含む研究チームは、キュリオシティ搭載の火星サンプル分析装置（SAM）を用いて今回の研究成果を導き出しました。SAMにはガスクロマトグラフと質量分析計が搭載されており、探査機が採取したサンプル中の個々の分子を同定することが可能です。キュリオシティはこれまでにも火星の泥岩中に有機物を発見していますが、今回の研究ではこれまでに確認された中で最も長い炭素鎖が発見されました。火星で長い炭素鎖が発見されたことは、NASAの科学者たちが生命の兆候、あるいは少なくとも地球上の生命を支えるものの探索において正しい方向に進んでいることを示しているため、意義深いものです。

キュリオシティは依然として順調に進んでいますが、火星の太古の過去を解明するというそのミッションの後継機はすでに開発中です。2028年に打ち上げ予定のESA（欧州宇宙機関）のエクソマーズ・ミッションと、NASAとESAの共同ミッションである火星サンプルリターン・ミッションは、科学者が太古の火星の組成をより正確に評価し、ひいては火星表面に古代生命が存在していた可能性を推測するのに役立つでしょう。

「火星の古代堆積岩中に保存された（そして電離放射線への曝露によって完全に破壊されなかった）長鎖炭化水素の発見は、地球上の生命と同様の特徴を持つ可能性のある、火星の近地表における古代生命の兆候の探査という現在の戦略を強化するものです」とグラビン氏は付け加えた。「オシリス・レックスとはやぶさ2のミッションによって小惑星ベンヌとリュウグウから持ち帰られた隕石とサンプルの分析から、アミノ酸（タンパク質の形成に使用）、カルボン酸（細胞膜に使用）、核酸塩基（DNAとRNAの構成要素）を含む生命の化学的構成要素が太陽系全体に広く存在し、これらの化学的構成要素が火星にまで運ばれていたことが分かっています。」

「しかし、100万ドルの価値がある疑問は、これらの基本的な化学構成要素から、細胞に見られるタンパク質や核酸のような、より大きく複雑な構造へと変化するために必要な、生命を形成する有機化学反応が火星で起こったことがあるのか、ということです」とグラビン氏は付け加えた。

火星にはかつて、広大な貯水池や湖に液体の水が存在していました。今では干上がって久しいですが、宇宙機関の探査機は、かつて湿潤だった環境を探査し、地球の湿潤な気候でかろうじて生存している生命に似た原始生命の兆候を探す任務を負っています。科学者たちは火星の地表下に液体の水の兆候を確認していますが、こうした推測的な発見は、科学者が確実に断言するにはさらなる精査が必要となるでしょう。