NASAの歴史的な小惑星サンプルは生命の起源の手がかりを握っている

NASAの歴史的な小惑星サンプルは生命の起源の手がかりを握っている

小惑星ベンヌは遠い昔に水を含んでいただけでなく、生命にとって非常に重要な構成要素の一部を宿す塩水の残留物も含んでいると、この宇宙岩石のサンプルを研究した科学者チームらは述べている。

この塩水には、炭酸ナトリウム化合物など、これまで小惑星のサンプルでは観測されたことのない化合物が含まれています。また、この塩水は地球の塩水サンプルとは区別されます。リンがはるかに豊富であるからです。リンは小惑星には豊富ですが、地球では稀な元素です。研究チームの発見は、2020年にNASAが勇敢にも岩石片を回収したベンヌの歴史を揺るがすものであり、宇宙の化学物質のカクテルから生命がどのようにして誕生したかを示唆しています。

本日、ネイチャー誌ネイチャー・アストロノミー誌に掲載された2つの研究論文は、ベンヌのサンプルに関する最初の分析結果の一部を明らかにしています。論文では、サンプル中に地球の塩水の組成とは異なる塩水残留物、タンパク質を構成するアミノ酸、そしてRNAとDNAの構成要素となる5つの核酸塩基が含まれていることが報告されています。言い換えれば、このサンプルには、地球とほぼ同じ年齢の宇宙岩石に、私たちが知る生命にとって不可欠な要素が存在することを示す豊富な物質が含まれているということです。唯一欠けているのは、小さな緑色の生命体だけでしょう。

オシリス・レックス計画は、小惑星ベンヌが地球から約3億2200万キロメートル離れた地点でサンプルを採取しました。NASAはサンプルを地球表面に持ち帰り、いくつかの困難を乗り越え、岩石片が入った容器を開けることに成功しました。

ベンヌを掘削するOSIRIS-RExの想像図。
オシリス・レックスがベンヌを掘削する想像図。画像提供:NASA

オシリス・レックス探査チームは、当初期待していた量の2倍以上(4.29オンス、121.6グラム)の小惑星物質を採取した。これは、太陽系の歴史や生命の起源を解明しようとする科学者にとって、十分な量の物質が得られたことを意味する。

「ベンヌの発見によって、生命の原材料がベンヌの母天体上で実に興味深く複雑な形で結合していたことが分かりました」と、スミソニアン国立自然史博物館の隕石学芸員であり、ネイチャー誌掲載論文の共同筆頭著者であるティム・マッコイ氏は、スミソニアン誌の発表で述べた「私たちは生命への道筋における次のステップを発見したのです。」

小惑星が地球の大気圏に突入すると、過酷な環境にさらされ、着陸時には必然的に地球の化学物質のカクテルに覆われます。ベンヌのサンプルは、はやぶさ2ミッションで小惑星リュウグウから採取されたサンプルと同様に、地球の化学物質に汚染されていないため、特に有用です。

ベンヌは、実は約45億年前、太陽系とほぼ同じ年齢の、より大きな小惑星の崩壊した塊です。科学者たちは、この小惑星にはおそらく液体の水の塊が存在していたと考えています。そして、ベンヌに最近発見された塩水の存在は、この説を裏付けているようです。

ベンヌのナトリウムを豊富に含む水が蒸発すると、硬い鉱物の残留物が残りました。水はとっくに消え去っていますが、塩辛い汚れ、つまりナトリウム、炭素、硫黄、リン、塩素、フッ素を豊富に含む鉱物は残っています。

トロナ、またはソーダ灰の走査型電子顕微鏡画像。
ベンヌのサンプルに含まれるトロナ(ソーダ灰)の走査型電子顕微鏡画像。写真:ロブ・ウォーデル、ティム・グッディング、ティム・マッコイ(スミソニアン博物館)

サンプルを精査した科学者たちは、小惑星の破片で見つかったような塩水は、土星の衛星エンケラドゥスや準惑星ケレスなど、太陽系の他の天体にも存在する可能性が高いと示唆しています。エンケラドゥスは、地下に液体の水の海が存在すると考えられており、シアン化水素やリンなど、生命の源となる他の成分を噴出していることが確認されているため、宇宙生物学(地球外生命の探査)にとって非常に興味深い研究対象となっています。

2023年、宇宙生物学者たちはギズモードに対し、ベンヌのサンプルが生命の構成要素や原始惑星に水がどのようにして到達したかを解明する上でどれほど重要な意味を持つかを語った。新たな発見は、その期待にさらなる期待と興味を抱かせるものとなった。

「これは、ミッションで得られると期待するような発見です」とマッコイ氏は語った。「予想外のものを発見しました。これはどんな探査にとっても最高の報酬です。」

ベンヌから採取された膨大なサンプル(これも科学者が計画していた量のほぼ2倍に相当)は、太陽系の歴史と、太陽系内の生命にとって重要な構成要素の分布について、今後も貴重な知見を提供し続けるでしょう。これまでのところ、採取されたサンプルは、オシリス・レックス計画をこれほどまでに魅力的なミッションにした期待に応えており、宇宙への理解はより深まっています。

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