火星の氷、生体分子を数百万年保存可能か　室内実験で示唆

実験室でのシミュレーションと手法

研究者らは細菌のサンプルを凍結させ、火星の氷の多い地域を模した条件下に置いた。実験では、純粋な水氷と、ケイ酸塩岩や粘土などの火星の土壌類似物質を混ぜた氷の2種類の媒体に封入された大腸菌（Escherichia coli）細胞が使用された。サンプルは約マイナス51℃まで冷却され、火星表面での数百万年間に相当する放射線レベルに曝露された。

主な知見

• タンパク質の構成要素であるアミノ酸は、土壌を含む氷の中よりも純粋な氷の中で凍結されたサンプルの方が、はるかに長く存続した。
• 火星での約5000万年間に相当する曝露の後、純粋な氷のサンプルでは元のアミノ酸の10％以上が残存していたが、土壌を含むサンプル中のアミノ酸はほぼ完全に分解された。
• 氷衛星の条件に匹敵するさらに低温でのテストでは、生体分子の分解速度がさらに低下することが示された。

推定される保存メカニズム

本研究は、純粋な氷の中では、放射線によって生成されたフリーラジカルなどの反応種が氷の結晶構造（マトリックス）内に固定されるため、生体分子を破壊する二次的な化学反応が制限されることを示唆している。対照的に、土壌類似物質に含まれる鉱物成分は、分子の損傷を早める化学的経路を促進する微小環境を作り出すと考えられている。

アストロバイオロジーと探査ミッションへの影響

これらの結果は、火星の氷が支配的な堆積物が、過去の微生物生命の痕跡を探索する上で特に有望な場所であることを示している。この知見は、ミッションの計画担当者が着陸地点やサンプリング戦略を選択する際、氷が豊富な場所や、汚染の比較的少ない氷層にアクセスできる掘削・サンプリング手法を優先する上での指針となる。

研究の背景

主任研究員らは、この実験は火星における過去の生命を証明するものではなく、生体分子の証拠が地質学的に長い期間にわたって生き残る可能性が最も高い物理的環境を特定したものであると述べている。太陽系の他の場所にあるより低温の環境は、さらに強力な保存状態を提供する可能性があり、氷の天体の将来の探査における科学的価値を高めるものである。

要点：純粋な氷は、火星のような温度や放射線条件下において、生体分子の長期的な保存剤として機能する可能性がある。これにより、極地やその他の氷が豊富な地域は、かつての生命の痕跡を探す上での最優先ターゲットとなる。