【💫 #宇宙ニュース 】最新の宇宙情報を届けています！2025-01-30(英文掲載2025-01-30-AM6:00)～なんとNASA、OSIRIS-REx小惑星サンプルから生命の鍵となる分子を発見。その意味は？～　「私にとっての疑問は、なぜベンヌでは生命が形成されなかったのかです。」📕1月29日にNature誌とNature Astronomy誌の2本の論文として発表されました。
    
⭐️①画像左上：🚀上－NASA が OSIRIS-REx でサンプルを収集した小惑星ベンヌ。 (画像クレジット: NASA/ゴダード/アリゾナ大学)＆🚀中間－ユタ州に着陸した後の OSIRIS-REx サンプルカプセルのクローズアップ。(画像提供: マーク・ケーニグ/アリゾナ大学)＆🚀下－2018年6月26日に日本の探査機「はやぶさ2」が撮影した小惑星リュウグウ。（画像提供：JAXA、東京大学、高知大学、立教大学、名古屋大学、千葉工業大学、明治大学、会津大学、産総研）
⭐️②動画右上：着陸に成功！OSIRIS-RExカプセルが小惑星のサンプルを持ってユタ州に着陸した。
⭐️③画像左下：エンケラドゥスの噴煙。(画像提供: NASA/JPL-Caltech/SSI)

～地球上の生命に必要なタンパク質を作るアミノ酸は20種類あるが、科学者たちはそのうちの14種類を何百万マイルも離れた小惑星で発見した。問題の小惑星ベンヌは、2016年に打ち上げられたNASAの夢のようなミッション「OSIRIS-REx」の焦点だった。～
⭐️④画像右下：オシリス・レックスが小惑星ベンヌに着陸。(画像提供: NASA)

☄️～OSIRIS-RExの最初の目標は、灰色がかったゴツゴツした物体に向かって探査機を噴射し、表面に非常に近づけて、探査機がロボットアームで宇宙の岩石サンプルを採取できるようにすることでした。2番目の目標は、サンプルを機内に密封し、地球への長い旅で安全に地球の大気圏に持ち帰ることでした。言い換えれば、OSIRIS-RExは、実験室で分析できるように、手つかずの小惑星の破片を地球に持ち帰ることを意図していました。この素晴らしい計画は成功しました。サンプルは2023年にユタ州の砂漠に着陸し、それ以来、科学者たちはベンヌの貴重な破片からデータを絞り出しています。～

これまでのところ、彼らは、小惑星ベンヌ（初期の太陽系を代表する宇宙岩石）に水と炭素を含む化合物が含まれていると思われるという事実などを明らかにすることに成功している。しかし、それは多かれ少なかれ予想されていたこと（または少なくとも、科学者のベンヌ理論の裏付けとなる証拠として積極的に期待されていたこと）だった。NASAが水曜日（1月29日）に発表したチームの最新の発見は、ちょっとした驚きであり、多くの興味深い疑問を提起している。最も注目すべき部分は、研究者が前述の14種類のアミノ酸、高濃度のアンモニア、そして地球上の生命がDNAとRNA内で遺伝的指示を伝達するために使用する5つの核酸塩基を発見したということだろう。
「彼らの研究結果は生命そのものの証拠を示しているわけではないが、生命の出現に必要な条件が初期の太陽系全体に広がっていた可能性が高いことを示唆している」とワシントンにあるNASA本部科学ミッション部門のニッキー・フォックス副局長は1月29日の記者会見で記者団に語った。「もちろん、これによって他の惑星で生命が形成された可能性が高まる」。
この記者会見では、ベンヌのサンプルに関する他のいくつかの発表があったが、そのほとんどすべてが、この小惑星には私たちが知っている生命に必要な要素が揃っていたことを示唆していることは注目に値する。これは、科学者にとって大きな疑問を喚起するようだ。なぜベンヌで生命が形成されなかったのか？
「これは世界中の宇宙生物学者が今後考えるべき研究分野だ」とメリーランド州にあるNASAゴダード宇宙飛行センターのOSIRIS-RExプロジェクト科学者ジェイソン・ドウォーキン氏は言う。「ベンヌを、あらゆるものがあったのに生命が生まれなかった場所の例として見ると、なぜ地球は特別だったのか？」
例えば、科学者たちは、炭酸ナトリウム、リン酸塩、硫酸塩、塩化物、フッ化物に富んだ 11 種類のミネラルの痕跡を含む塩水、つまり「スープ」の証拠を特定しました。

「私たちは、この非常に幅広い塩類を目にしています」と、ロンドン自然史博物館の宇宙鉱物学者サラ・ラッセル氏は語った。「私たちは、水、有機物、そしてこれらすべての生命必須元素が、太陽系初期のベンヌのような小惑星に乗せられて地球や他の惑星に運ばれ、生命を始動させるために必要なすべての成分をまき散らすことができたという物語を発見しつつあると考えています。」
研究チームはまた、ベンヌのサンプル中にアンモニア、それも大量のアンモニアを発見した。その量は約230ppmで、メリーランド州グリーンベルトにある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ダニー・グラビン氏は、地球の土壌中のアンモニアの自然レベルの約100倍に相当するとみている。
「もちろん、アンモニアは多くの生物学的プロセスに不可欠です」とグラビン氏は言う。「アミノ酸や核酸塩基、そしてDNAやRNAの遺伝的構成要素の形成において、アンモニアはおそらく重要な化学構成要素だったのでしょう。」
オシリス・レックスのチームは、これはベンヌ、あるいは少なくともベンヌが分離したと考えられている親小惑星が、アンモニアが揮発性物質であるため、宇宙のより冷たい外縁部にかつて存在していたに違いないことを示唆していると述べている。アンモニアが塩の形で存在するには、環境が寒冷でなければならない。そのため、科学者らはこれまでにも、火星と木星の間の小惑星帯にある準惑星ケレスや、土星の有名な氷の衛星エンケラドゥスの煙の中で、塩の形でアンモニアが存在する証拠を発見している。長年にわたり、エンケラドゥスは地球外生命体を探す探究において当然の注目を集めてきた。
おそらくフォックス氏の言葉が最も的確にまとめている。「オシリス・レックスの探査チームは、ベンヌに生命の元となる多くの構成要素が含まれていること、ベンヌが古代の湿潤惑星から来たという証拠、そして土星の軌道の外側にある太陽系の最も寒い地域からやって来たことを示す物質が含まれていることを発見した。」
～　仮説は挫折した　～
別の考え方として、そしてこれまでのベンヌの発見の中で個人的に一番気に入っているのは、OSIRIS-REx サンプル分析によって、ベンヌのサンプルで見つかった分子の「キラリティー」に関する奇妙なことも明らかになったことです。化学用語のキラリティーは、基本的に分子の方向を指します。どんなに努力しても、その分子の鏡像に重ね合わせることができない場合、その分子は「キラル」であるとみなされます。つまり、その分子には左利きバージョンと右利きバージョンの 2 つのバージョンがあるということです (自分の左手と右手を思い浮かべてください。手のひらが上を向いている場合も、この原則に従います)。
「地球上のすべての生命は左利きの形態を基本としています」とグラビン氏は言う。「そして、これは実のところ大きな謎です…どうしてそうなったのか、私たちには分かりません。」
グラビン氏が説明するように、科学者たちは何十年も隕石を研究し、宇宙の分子の利き手を調べて地球の分子の利き手と比較してきた。そして、隕石、特にベンヌと組成が似ているものは、主に左利きの分子を示すことを一貫して発見しているようだ。しかし、隕石はベンヌのサンプルのようにプリンセス扱いを受けていない。隕石は、地球に衝突する前に通過するあらゆる物質によって、多かれ少なかれ汚染されているのだ。
「初期の太陽系は生命の起源よりかなり早い段階で左利きに偏っていたというのが仮説だった」とグラビン氏は言う。「だから私たちは、このより良いサンプルを研究して、その仮説を裏付けたいと期待していた」
しかし、ベンヌはこうした傾向に逆らった。研究チームは、オシリス・レックスのサンプルの中に、左利きと右利きが同量含まれていることを発見した。これは「ラセミ」混合物と呼ばれる。
「正直に言うと、少し幻滅し、失望しました」とグラビン氏は語った。「このことで、私たちの研究室での20年間の研究と私のキャリアが無駄になったように感じました。しかし、これがまさに私たちが探検をする理由です。私たちがこれらのミッションを行う理由ですよね？ 事前にすべてを知っていたら、これらのサンプルを持ち帰るためにオシリス・レックスを行う必要はありませんでした。」
～　何が新しくて何がそうでないのか　～
OSIRIS-REx の目新しさに関して、注目すべき点がいくつかあります。まず、科学者が宇宙のサンプルを分析のために地球に持ち帰ったのは今回が初めてではありません (アポロの月の岩石を見てください)。また、特に小惑星のサンプルが人間の介入によって地球に着陸したのも今回が初めてではありません。実際、生命の魅力的な構成要素を小惑星で発見したのは、これが初めてではありません。
しかし、OSIRIS-RExには誇れる理由がある。
たとえば、史上初の宇宙岩石サンプルリターンミッションは、日本の航空宇宙機関であるJAXAによって実行され、小惑星リュウグウから約5グラム（0.2オンス）の物質を地球に持ち帰りました。OSIRIS-RExは約121グラム（4.3オンス）を持ち帰ることができました。しかし、5グラムの小惑星の破片は、121グラムの小惑星の破片がもたらす可能性のあるものを予兆する、刺激的な結果をもたらすのに十分でした。特に、NASAがそれらのグラムの一部を冷凍保存することを目指していることを考えると、それは、おそらくまだ生まれていない将来の科学者が、必然的に優れた技術とより良い状況で、いつかOSIRIS-RExの恩恵を受けることができるためです。
「目標は60グラムの物質を回収することだったが、私たちはその2倍以上を回収した」とドウォーキン氏は言う。「そしてこのサンプルは、さらに深く研究するために存在しているのだ。」
ここで議論されている化学について言えば、ベンヌで見つかった有機物は以前にも他の隕石で見つかっているのも事実です。生命の20種類のアミノ酸のうちいくつかは、 JAXAのリュウグウのサンプルからも見つかっています。実際、リュウグウのサンプルに関して言えば、科学者たちはそこでもアンモニア（ベンヌのサンプルで見られるほどの大量ではありませんが）と微量ミネラル（種類は異なりますが）を発見しました。
まず、地球の大気圏に突入し、激しい再突入過程を経て地面に落下する隕石と比較すると、オシリス・レックスのサンプルは、NASA が宇宙船を使ってサンプルを運んだおかげで、無傷の状態です。そしてリュウグウに関して言えば、そもそも小惑星の有機物に関する証拠が 2 つあるというのは、いつでも素晴らしいことだと思います。
「要するに、これらのサンプルで確認されている有機物質は地球外からのものであり、汚染物質ではないという確信が高まった」とグラビン氏は述べた。「この結果は信頼できる」
結局のところ、ベンヌのサンプル、そしてリュウグウのサンプルの純粋な品質こそが、科学者たちがこれらの興味深い宇宙岩石分子を発見できた理由なのかもしれない。

「隕石にこのような鉱物が見つかったのは初めてで、つい最近になって、日本のはやぶさ2ミッションで持ち帰ったリュウグウのサンプルを研究している私たちの同僚が、別の炭酸ナトリウム鉱物とリン酸マグネシウムナトリウムの存在を記録した」とワシントンのスミソニアン自然史博物館の隕石学芸員ティム・マッコイ氏は述べた。「しかし、隕石にこのような鉱物が見つかったことはなかったが、地球ではカリフォルニアのサール湖やモハーベのようなナトリウムに富んだ湖が蒸発して、ナトリウムに富んだ塩水層を形成することから、これらはかなりよく知られている」
これらの層が蒸発するにつれて、ナトリウム、塩素、フッ素などの物質がますます濃縮されると彼は言う。しかし、それではなぜ隕石の中にそれらが見られないのだろうか？
まあ、これらの鉱物は水の蒸発によって形成されるので、マッコイが言及した湖のように、水との接触によって消滅するだろう。地球の大気には水分が豊富に含まれており、宇宙から落下する隕石もその大気を通過する。OSIRIS-REx の小惑星サンプルにはこの問題はない。地球に帰還後も宇宙船内に密封されたままであり、高度に管理された収容室に直ちに移されたからだ。
それだけではありません。さらに精度を高めるために、研究チームは、宇宙船自体から出た残留物で、そこから得られたサンプルやデータに変化をもたらした可能性のあるものも調査しました。
「また、宇宙船で使用されたヒドラジン推進剤のサンプルを入手し、宇宙船のヒドラジン推進剤によって生成されたアンモニアが、サンプルで検出されたアンモニアとは化学的に異なることを試験し検証するのを手伝ってくれたケネディ宇宙センターの打ち上げサービスにも感謝したい」とドゥウォーキン氏は述べた。
それだけではありません。さらに精度を高めるために、研究チームは、宇宙船自体から出た残留物で、そこから得られたサンプルやデータに変化をもたらした可能性のあるものも調査しました。
「また、宇宙船で使用されたヒドラジン推進剤のサンプルを入手し、宇宙船のヒドラジン推進剤によって生成されたアンモニアが、サンプルで検出されたアンモニアとは化学的に異なることを試験し検証するのを手伝ってくれたケネディ宇宙センターの打ち上げサービスにも感謝したい」とドゥウォーキン氏は述べた。
では、この時点で、私たちに何が残っているのでしょうか? 宇宙探査ではよくあることですが、データの質が高ければ答えは明確になり、答えが明確になればなるほど、多くの疑問が湧いてくる傾向があります。
「私にとっての疑問は、なぜベンヌで生命が形成されなかったのかということです」とフォックス氏は言う。「他の天体で生命が形成されなかった原因は何だったのでしょうか？」

※これらの結果は、1月29日にNature誌とNature Astronomy誌の2本の論文として発表された。

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