メタンからアミノ酸へ:宇宙におけるガンマ線の神秘的なレシピ

読了時間: 2 分
によって Maria Sanchez
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ガンマ線がメタンを変換してカラフルなアミノ酸にする。

Tokyo最近の研究によると、ガンマ線がメタンという宇宙に存在する単純な分子を、グリシンなどのアミノ酸を含む複雑な物質に変えることができることがわかりました。この発見は、生命の起源についての理解を深めるとともに、産業への応用にも役立つ可能性があります。

宇宙や放射性物質から放たれる強力なエネルギーであるガンマ線は、化学反応を引き起こすことがあります。氷の宇宙塵上のメタンという単純なガスにガンマ線が当たると、異なる有機分子が生成されます。このプロセスは、生命の基本単位が宇宙でどのようにして形成されたかを理解する上で重要かもしれません。

純粋なメタンは低収率でエタン、プロパン、水素を生成します。酸素を加えると、変換効率が向上し、二酸化炭素、一酸化炭素、エチレン、水が得られます。水溶液中では、メタンからアセトンと第三級ブチルアルコールが作られます。水と酸素があると反応が加速し、ホルムアルデヒドと酢酸が生成されます。また、アンモニアを加えると、アミノ酸の一種であるグリシンが形成されます。

シンプルな宇宙分子であるメタンなどは、特定の条件下で生命の基礎となる化合物に変化することが研究で示されています。ガンマ線はこれらの反応を引き起こす重要な役割を果たし、その効果は宇宙の冷たい環境でも発揮されます。また、様々な固体の塵粒子が反応の結果に影響を与え、分子の進化に対する多様な方法を提供します。

この研究には実用的な応用があります。豊富な炭素源であるメタンは、温和な条件下でガンマ線を使用して有用な製品に変換することが可能です。シリカなどの粉塵は、メタンをより精密に酢酸に変えるなど、特定の変換を改善できます。この方法は、メタンを効率的に変換する手段を提供することで、工業化学におけるメタンの利用方法を変える可能性があります。

これらの発見は、宇宙と地球上の有機化学についての理解を深めます。それは、生命に必要な化学が非常に無菌な場所でも成立できることを示唆しています。さらに、大局的には、私たちの太陽系に豊富に存在する炭素資源の新しい利用法を明らかにし、技術の進歩に道を開く可能性があります。

この研究はこちらに掲載されています:

http://dx.doi.org/10.1002/anie.202413296

およびその公式引用 - 著者およびジャーナルを含む - は

Fei Fang, Xiao Sun, Yuanxu Liu, Zhiwen Jiang, Mozhen Wang, Xuewu Ge, Weixin Huang. γ‐Ray Driven Aqueous‐Phase Methane Conversions into Complex Molecules up to Glycine. Angewandte Chemie International Edition, 2024; DOI: 10.1002/anie.202413296
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