NASA の探査車キュリオシティは、科学者が生命の起源に不可欠であると考えている化合物を含む、火星の表面でさまざまな有機分子を特定しました。この発見は、この複雑な実験が他の惑星で行われた初めてのことであり、火星の生物学的可能性について新たな視点を開くことになる。この結果は、フロリダ大学地質科学教授エイミー・ウィリアムズ率いる国際チームによって、4月21日付けでネイチャー・コミュニケーション誌に発表された。
この研究は、火星の表面には古代生命の証拠となり得る分子が保存されている可能性があることを示している。しかし、この実験では、これらの有機化合物が火星の過去の生命に由来するのか、自然の地質学的過程に由来するのか、あるいは数十億年にわたって地球に衝突した隕石に由来するのかは判明していない。
グレン・トリドンで20以上の化学物質が確認される
この実験では、ゲイル・クレーター内のグレン・トリドン地域で採取されたサンプルから20種類以上の異なる化学物質が同定された。最も重要な発見の中には、これまで火星で検出されたことのなかった、DNA の形成に関与する化合物に類似した構造を持つ窒素含有分子がある。この発見は、この惑星には遠い過去に生物学的発達に好ましい条件があったのではないかという仮説を裏付けるものである。
探査車はまた、一般に隕石によって惑星にもたらされる、2つの接続された環を持つ大きな硫黄含有分子であるベンゾチオフェンも特定した。ウィリアムズ氏によると、隕石から火星に落ちたのと同じ物質が地球に落ちた物質であり、私たちが知っている生命の基本要素を提供した可能性が高いという。 「私たちは火星で35億年間保存されてきた有機物に直面していると信じています」と実験の開発に協力した研究者は説明した。 「古代の有機物が保存されているという証拠があることは非常に有益です。それは環境の居住可能性を評価する方法の 1 つだからです。」
化学物質TMAHを用いた革新的な工法
分析は、Curiosity に搭載された SAM (Sample Analysis at Mars) 機器スイートを使用して実行されました。科学者たちは、TMAH と呼ばれる化学物質を使用して、大きな有機分子を小さな断片に分解し、利用可能な機器で検査できるようにしました。この方法は、このミッションの前に他の惑星でテストされたことはありませんでした。
主な課題は限られたリソースにありました。キュリオシティには TMAH が約 2 カップしか積まれていないため、研究者は慎重に実験を計画し、サンプル収集に最も有望な場所を選択する必要があります。グレン トリドン地域が選ばれたのは、数十億年前に水の存在下で形成された粘土鉱物が豊富であるためです。 NASA ゴダード宇宙飛行センターの宇宙生物学者で研究共著者のジェニファー・アイゲンブロード博士は、2012 年 8 月以来、火星の化学、大気、潜在的な居住可能性に関するミッションの重要な発見の多くに貢献してきた SAM 装置を担当するチームを率いています。
粘土は有機物を何十億年も保存します
ゲイル クレーターが着陸地点として選ばれたのは、まさにかつて湖の底だった証拠が示されたからです。この地質学的特徴は、この地域に生命の基本要素として知られる液体の水が豊富にあったことを示しています。この実験は、具体的には2020年にグレン・トリドン地域で行われた。この地域は、水の存在下で粘土鉱物が形成され、その特徴が今も保たれている地域である。
粘土は、地質時代を通じて有機物を捕捉して保存するのに特に効果的です。この特性により、これらの鉱床は古代の有機化合物の研究に理想的な場所となります。科学者たちは、これらの既知の化学的および地質学的特性に基づいて戦略を立て、古代の分子の証拠を発見して保存する可能性を最大限に高めました。
将来の宇宙探査ミッションへの影響
この実験法の成功は、火星やその他の天体の将来の探査計画を形作ることになります。火星に計画されているロザリンド・フランクリン探査機や土星の衛星タイタンを目指すドラゴンフライミッションなど、将来のミッションでは、複雑な有機化合物を探索するために同様のTMAHベースの実験が行われることが期待されている。
- 同定された分子: 20 種類以上の異なる化合物
- 主なハイライト: DNA 構造に類似した窒素を含む分子
- 保存期間：約35億年
- 実験場所: ゲイル・クレーターのグレン・トリドン
- 使用方法: 有機分子の断片化のための TMAH
- 将来のミッションで恩恵を受ける: ロザリンド・フランクリンとドラゴンフライ
「現在、火星の浅い地表には大きく複雑な有機化合物が保存されていることがわかっており、これは生命の指標となる可能性のある巨大で複雑な有機化合物の保存にとって非常に有望である」とウィリアムズ氏は発見の科学的影響の分析で再確認した。結果は重要ですが、火星に過去の生命が存在したという決定的な証拠は得られていません。検出された有機化合物は、自然の地質学的過程、隕石、または絶滅した可能性のある微生物に由来する可能性があります。
火星での過去の生命の本当の証拠を確認するには、科学者は火星の岩石のサンプルを地球に持ち帰り、専門の研究所で詳細な研究を行う必要がある。 2012年に火星に到着したキュリオシティは当初、火星に微生物の生息に適した条件がかつて存在したかどうかを調査する任務を負っていた。 2021年に登場した後継機であるパーサヴィアランスは、古代生命のより直接的な痕跡の探索に注力し、より高度な技術と機器でキュリオシティの発見を補完している。運用は NASA のジェット推進研究所によって管理されており、国際協力のもと探査車のすべての科学技術活動を調整しています。
