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化学的手がかりにより、地球上のどの生命体とも異なる宇宙人を検出できる可能性がある

土星の衛星エンケラドゥスは、太陽系の他の場所で生命を探す主要な標的となっているNASA/JPL/宇宙科学研究所 生物の化学的特性を認識する新しい方法は、たとえ地球上の生物とは異なる機能を持っていたとしても、地球外生命体を検出するのに役立つ可能性があります。 地球外生命体を探索する場合、科学者は通常、生物の存在を確実に示すことができる物質またはパターンであるバイオシグネチャーに依存します。天文学者は、遠く離れた惑星の大気を分析して、分子のバイオシグネチャーを探すことができます。しかし、生物によって生成される多くの分子は、生命体が存在しない場合でも、地質学的または化学的プロセスを通じて発生する可能性があります。 ジョージア工科大学のクリストファー・カー氏とその同僚らが考案したこの新しい検査は、アミノ酸に基づいている。アミノ酸は、地球上のすべての生命が依存する複雑な分子であるタンパク質の構成要素です。しかし、アミノ酸は比較的単純な分子であり、生命が存在しなくても存在する可能性があります。たとえば、アミノ酸は月の土壌や彗星、隕石上で発見されています。 したがって、カーと彼の同僚は、単にアミノ酸を検出するよりも、サンプル中の分子の反応性を測定するほうが、生物のより信頼できる指標になるだろうと推論しました。 非生物系では、宇宙線や他の分子など、環境内の物体と反応するにつれて分子が形成され、破壊されますが、反応性の高い分子ほど消滅する可能性が高くなります。 「現在あるものを維持するためのシステムが整っていない場合、破壊される傾向にあるものは、より反応性の高いものになります」とカー氏は言います。しかし、生命システムは、生命を維持する化学プロセスに反応性分子を必要とするため、より反応性の高い分子を優先的に保持し、固有の特徴をもたらします。 化合物の反応性は、分子内の電子の配置によって決まります。より反応性の高い分子は、最も外側の電子と、反応中に追加の電子によって満たされる次の利用可能な空間との間のエネルギーの差が小さくなります。 カーと彼のチームは、地球上の生命体が使用しないアミノ酸を含む 64 個のアミノ酸のエネルギーの違いを計算しました。次に、隕石や月の土壌などの非生物源、または菌類や細菌などの生きたサンプルに由来する既知のサンプル中のアミノ酸の存在量を調べ、分子エネルギー計算を使用してアミノ酸反応性の統計的分布をマッピングしました。これから、彼らはサンプルが生きているのか、それとも生きていないのかの確率を割り当てることができました。 この方法を 200 以上の生きているサンプルと生きていないサンプルに使用したところ、95 パーセントの確率で生命を正確に識別できることがわかりました。 「このアプローチの利点は、信じられないほどシンプルなことです」とカー氏は言います。 「それは非常に説明可能であり、物理学に直接結びついています。」 生命が宇宙の他の場所に存在する場合、炭素化学とアミノ酸に基づいている可能性が高く、地球上の生命と同じ化学反応性の法則に従って機能するため、この方法は地球外生命体にも機能するはずだとカー氏は主張する。 「生命は本質的に、いつ、どのように、どこで分子が相互作用し、反応が起こるかを制御する必要があります。そのためには、電子の流れと、物体が電気的にどのように相互作用するかを制御できる構造を備える必要があります」とカー氏は言う。 分子の反応性を利用して生命を検出することは新しいアイデアではないが、統計的分布で反応性を測定することは新しいアイデアである、とワシントン DC のハワード大学のヘンダーソン クリーブス氏は述べています。この方法は、火星やエンケラドゥスのような土星の衛星への将来の宇宙探査で一連の生命探知ツールの一部となる可能性があるが、それには分子とその存在量を正確に測定できる装置が必要であり、それは簡単ではないとクリーブス氏は言う。 宇宙の謎：イギリス、チェシャー州 象徴的なラベル望遠鏡を見学するツアーを含むエキサイティングなプログラムで宇宙の謎を探求しながら、科学界で最も聡明な頭脳を持つ人々と一緒に週末を過ごしましょう。 トピック: #化学的手がかりにより地球上のどの生命体とも異なる宇宙人を検出できる可能性がある