火星の有機物が地球生命の基本要素の起源解明に役立つ可能性

TokyoNASAのキュリオシティローバーは火星で有機物を発見しました。これは、生命の構成要素の起源に関する理解を変える可能性があります。最近のサンプルによると、火星の有機物には特定の炭素同位体比があり、特定の化学プロセスを示唆しています。

オーガニック物質が隕石クレーターで発見され、キュリオシティ・ローバーによってドリルとロボットアームを使って収集されました。研究者たちは、その物質に含まれる炭素同位体に驚いています。

コペンハーゲン大学の化学教授、マシュー・ジョンソンは、この発見が重要であると述べています。彼が共著した研究がネイチャー・ジオサイエンス誌に掲載され、彼の長年の仮説を支持しています。それは、太陽光がどのように火星の大気中の化学物質を分解するかに関する理論です。この理論によると、何十億年も前に太陽が火星の大気中のCO2を分解し、結果としてできた一酸化炭素が他の化学物質と反応して生命に不可欠な複雑な分子を作り出しました。

2つの異なる火星のサンプルにおける炭素同位体比の一致は興味深いものです。ジョンソンと彼のチームは以前、アランヒルズ84001と呼ばれる火星隕石を研究しました。この隕石には、ジョンソンが量子化学的シミュレーションから予測した炭素同位体が含まれていました。キュリオシティローバーによる新しいサンプルにより、彼らは確固たる証拠を得ました。

火星での発見は、地球の過去を理解する手助けとなります。地球、火星、金星は、何十億年も前に二酸化炭素で満たされた同様の大気を持っていました。地球でも火星と同様の化学分解が起こった可能性がありますが、地質学的および生物学的活動によって地球の表面が大きく変化しているため、その証拠を見つけるのは困難です。

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ジョンソンの研究チームは、自分たちの研究が地球上でどのように生命が始まったのかを解明できることを期待しています。将来的に同じ種類の同位体をここで発見したいと考えています。火星の表面は長い間ほとんど変わっておらず、これらの変化を研究するのに適した場所です。

キュリオシティ・ローバーは、約12年間にわたって火星を探査しています。火星で有機物が発見されたとしても、それが生命の存在を直接示すわけではありません。光によって分子が分解される過程を光分解といい、これにはより軽い炭素12が好まれるため、炭素同位体の特有のパターンが生じます。

太陽の紫外線は二酸化炭素を酸素と一酸化炭素に分解しました。一酸化炭素は現在見られる有機物に変換されました。酸素が火星に少ないのは驚くべきことではありません。なぜなら、酸素は鉄と結合しており、それが火星が赤い色をしている理由です。

この研究によれば、地球のような初期の惑星は火山のCO2排出によって大気を得たことが示されています。時間が経つにつれ、地球の大気は地質学的および生物学的活動によって大きく変化し、多様な生命体が発展することを可能にしました。一方で、火星と金星はCO2が豊富な大気を保持し、非常に異なる環境条件を生んでいます。

科学者たちは、火星で独特の炭素同位体比を持つ有機物を発見しました。この発見は、生命の基本的な構成要素が非生物的なプロセスを通じてどのように形成されるかについての過去からの考えを支持するものです。また、これにより、火星と地球の初期の大気化学の理解が深まります。