NASAのOSIRIS-RExミッションは2023年にAsteroid Bennu（小惑星ベンヌ）からサンプルを持ち帰り、初期太陽系の原始的な化学記録を提供しました。これにより、現在も画期的な知見が得られ続けています。2026年2月10日に発表されたPenn State University（ペンシルベニア州立大学）の研究者らによる新しい研究は、これらのサンプルに含まれるアミノ酸が、これまで理論化されていた温暖な液体の水の環境ではなく、氷に覆われた放射性環境で形成された可能性が高いことを明らかにしました。この発見は、生命誕生前の化学に関する私たちの理解を根本から変えるものであり、生命の基礎的な構成要素が、電離放射線を通じて宇宙の冷たく過酷な領域で誕生し得ることを示唆しています。
なぜベンヌのアミノ酸は、液体の水ではなく、氷に覆われた放射性環境での起源を示唆しているのか？
Asteroid Bennuに含まれるグリシンなどのアミノ酸には、Murchison（マーチソン）隕石などに見られる液体の水が豊富な環境ではなく、太陽系外縁部の冷たい場所にある放射線を浴びた氷の中で形成されたことを示す同位体シグネチャーが含まれています。従来の理論は、液体の水、シアン化水素、アンモニアを必要とするStrecker synthesis（ストレッカー合成）に依存していましたが、ベンヌのグリシンに含まれる同位体の指紋は、短寿命放射性核種からの電離放射線が凍結したマトリックス内での化学反応を促進したことを示唆しています。これは、初期太陽系において、有機物合成のための複数の異なる化学的経路が存在していたことを示しています。
共著者のAllison BaczynskiとOphelie McIntoshが率いる研究チームは、Penn State Universityの専門的な機器を利用し、ごく微量の有機化合物に対して高精度の同位体測定を行いました。その結果、ベンヌの化学組成は、1969年にオーストラリアに落下し、よく研究されている炭素質のMurchison meteorite（マーチソン隕石）とは著しく異なることが判明しました。マーチソン隕石は液体の水を伴う穏やかな温度下での形成の証拠を示していますが、ベンヌのシグネチャーは、太陽系外縁部における、より低温で揮発性物質に富んだ履歴を指し示しています。
ベンヌのサンプルからグリシンが発見されたことは、地球外生命体の証拠なのか？
いいえ、Asteroid Bennuのサンプルからglycine（グリシン）が発見されたことは、地球外生命体の証拠ではありません。それは生命の構成要素を作り出す非生物的なプロセスであるprebiotic chemistry（生命誕生前の化学）の証拠です。グリシンは最も単純なアミノ酸であり、星間塵粒子の表面や小惑星の内部などの宇宙環境で非生物的に形成される前駆体分子と考えられています。グリシンはタンパク質の必須成分ではありますが、その存在は生物の存在ではなく、生命への化学的ポテンシャルを示しているに過ぎません。
この研究で最も興味深い側面の一つは、glutamic acid（グルタミン酸）の分析でした。研究者らは、このアミノ酸の2つの鏡像形式、すなわちenantiomers（エナンチオマー）の間に、予想外の同位体の差があることを発見しました。地球上の生物学的システムでは、生命はほぼ排他的に「左手型（L体）」のアミノ酸を使用します。ベンヌのサンプルでは、「左手型」と「右手型」の形式が強く対照的な窒素値を示しており、この不一致については説明がついておらず、現在も進行中の調査の主要な焦点となっています。この異常は、これらの分子が複雑で非生物的な放射線駆動プロセスを通じて形成されたという考えをさらに補強するものです。
ベンヌでの発見は、地球における生命の起源にとって何を意味するのか？
Asteroid Bennuでの発見は、生命の構成要素が、氷に覆われた放射性領域を含む、これまで信じられていたよりもはるかに多様な地球外環境で形成され得たことを意味します。これは、生命誕生前の材料が衝突を通じて初期の地球に届けられ、生物学的進化を加速させる有機分子の「キット」を提供したという説を支持するものです。また、初期の太陽系は多様な実験場であり、温暖な水系の環境と、凍結し放射線が降り注ぐ領域の両方で生命の種を生み出していたことを示唆しています。
これらの多様な形成経路を特定することで、科学者たちは「habitable zone（ハビタブルゾーン）」の概念を再考しています。従来、居住可能性は液体の水の存在によって定義されてきましたが、Penn State Universityの研究は、熱がない状態でも化学的ポテンシャルが生成され得ることを示唆しています。これは、氷衛星や遠方の小惑星が、もともと考えられていたよりも生命の起源の物語においてはるかに重要な役割を果たしている可能性があることを意味します。これらの分子の強靭さは、生命の前駆体が太陽系外縁部から内側の地球型惑星への激しい輸送を生き延びるのに十分なほど堅牢であることを示しています。
有機物合成における放射性崩壊の役割
この研究は、初期太陽系における化学合成に必要なエネルギーを提供した短寿命放射性核種の重要な役割を浮き彫りにしています。太陽の熱がない場所では、小惑星の母体内の放射性同位体の崩壊が局所的な動力源として機能しました。この電離放射線が、水、一酸化炭素、アンモニアの凍結混合物である星間氷と相互作用し、グリシンのような複雑な有機物の形成を誘発したのです。このプロセスに関する主な知見は以下の通りです：
- 放射線 vs 熱： 電離放射線は、絶対零度に近い温度であっても化学結合を切断し、反応性の高いラジカルを生成することができます。
- 同位体質量： チームは原子質量のわずかな違いを測定することで、氷の中で形成された分子と水の中で形成された分子を区別しました。
- 化学的多様性： この知見は、原始太陽系星雲の異なる領域が、それぞれ異なる化学的「特徴」を持つ有機物を生成したことを示唆しています。
宇宙天気の文脈と現代の観測
興味深いことに、2026年2月10日のこの研究の発表は、ベンヌのサンプルで研究された高エネルギー環境を反映するような、顕著な宇宙天気イベントと重なりました。Kp指数5を記録するG1クラス（中程度）の地磁気嵐が記録され、高緯度地域で鮮やかなオーロラが発生しました。太陽放射と惑星大気のこのような現代の相互作用は、放射線駆動の化学がいかにして私たちの太陽系に影響を与え続けているかを思い起こさせる現代の象徴となっています。このオーロラの観測可能地域には以下が含まれていました：
- アラスカ州フェアバンクス： 緯度64.8、頭上で最適な観測が可能。
- アイスランド、レイキャビク： 緯度64.1、高い強度。
- ノルウェー、トロムソ： 緯度69.6、北欧で鮮明な視認性。
- スウェーデン、ストックホルムおよびフィンランド、ヘルシンキ： 北の地平線付近で観測可能。
アストロバイオロジーの今後の方向性
今後、研究チームは同位体分析をより広範な隕石群に拡大し、Asteroid Bennuで見つかった氷・放射性シグネチャーが初期太陽系の共通の特徴であるかどうかを判断する計画です。これらの結果を、火星衛星探査（MMX）や将来の氷衛星探査などの他のミッションから得られるサンプルと比較することで、科学者たちは宇宙全体における有機物の分布をマッピングしたいと考えています。このマッピングにより、生命の構成要素がいかにして惑星系に散らばっているかというモデルが洗練されるでしょう。
OSIRIS-RExサンプルの分析は、私たちの天界の近隣における化学的歴史を明らかにし始めたばかりです。原始的なタイムカプセルとして、ベンヌは45億年前に存在した条件をそのままの姿で見せてくれます。アミノ酸が凍結した放射性環境で形成され得るという発見は、宇宙が私たちが想像していたよりもはるかに生命の前駆体にとって肥沃な場所である可能性を示唆しており、起源の探求を「水を追う」ことから「化学を追う」ことへと進化させています。
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