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2026-01-16 06:35:00
オシリス・レックス宇宙船が小惑星ベンヌのサンプルを地球に持ち帰ったとき、世界中の科学者がその貴重な積荷を手に入れようと先を争った。
初期の結果は彼らの興奮を正当化します。ベンヌは太陽系の初期からほとんど変化がないと考えられており、驚くほど複雑な化学構造を持っています。
アミノ酸のような複雑な分子でさえ、全体にたっぷりと散りばめられているように見えます。
このような結果により、ベンヌや地球などの天体が形成される原始惑星系円盤で起こる化学に対する関心が高まっています。
クレジット: Mark Garlick / Science Photo Library
このような条件で複雑な分子が自然に形成されれば、生命の成分が新たに形成され、形成されつつある惑星に届けられる可能性がある。
私たちが現在、原始惑星系円盤に含まれる化学物質のスープを理解するために、私たちはここ地球で宇宙で起こっていることを再現する実験を行っている勇敢な実験化学者の一団に頼っています。
何百万年もの経過を再現することはできませんが、特定のプロセスを調査することはできます。そしてそれが、ハーバード大学の天体化学の専門家がこの 1 つの科学論文で行ったことです。
2020年4月28日にOSIRIS-RExのOCAMS（MapCam）機器によって10kmの距離から撮影された、小惑星ベンヌ、その印象的なクレーターと岩で覆われた表面の眺め。ベンヌの半分は太陽の光を浴びており、半分は影になっています。クレジット: NASA/ゴダード/アリゾナ大学
火の下で芳香族
彼らの標的は、芳香族として知られる有機分子の一種で、炭素原子の環が関与する構造を持っています。
ベンゼンのような芳香族物質は、ベンヌのアミノ酸など、より複雑な有機化学物質を構築するための構成要素であると考えられています。
したがって、それらがいつ、どこで見つかるのか、またどこで反応して他の化合物を形成するのかを理解することは、天体化学界における大きな議論の源となっています。
これらの分子は（ベンヌのような小惑星に加えて）彗星にも見られますが、それが最初から反応に利用可能だったからなのか、それとも後で再形成されたのかは不明です。
私たちが知る必要があるのは、そのような分子が温暖化する原始惑星系円盤の過酷な条件でも生き延びられるのか、それとも星の放射線によって簡単に破壊されるのかということである。
新しく形成された星の周りの原始惑星系円盤のアーティストの印象。クレジット: NASA-JPL
惑星形成の初期段階では、芳香族化合物は氷として存在し、おそらく水や一酸化炭素などのより単純な分子と混合されます。
ハーバード大学のチームは、冷却された真空チャンバー内でそのような氷を作成し、紫外線を照射しました。
この結果は、複雑な化学の常として、悪魔は細部に宿っていることを示しています。
芳香族化合物が過酷な処理に耐えられるかどうかは、芳香族化合物が他の化合物とどのように混合されたかに部分的に依存しているようです。彼らは純粋な氷の中で生き残る可能性が高かった。
しかし、明らかだったのは、若い星に典型的な種類の紫外線にさらされた場合、芳香族物質が長く生き残ることはほとんどないということです。
おうし座 HL 星の周りの原始惑星系円盤の画像。暗い輪は、軌道上で新たに形成された惑星が、その途中で塵を押しのけていることを示している可能性があります。クレジット: アルマ望遠鏡 (ESO/国立天文台/NRAO)
したがって、原始惑星系円盤の表面では、星の光から隠れるものがないため、そのような分子はすぐに破壊されてしまいます。
円盤の中心部では、物質の密度が非常に高いため、星の強い光から氷が守られます。
そしてその中間には、分子が生き残ることができるが、芳香族化合物を処理してより複雑な有機物を形成するために必要とされる化学反応を誘発するのに十分な紫外線が存在する領域が存在することになる。
これらの比較的単純な実験室での実験は、あらゆる種類のものが形成され、後に新たに形成される惑星に組み込まれる可能性がある円盤の一部を示している可能性があります。
#科学者たちは新しく形成される星の周囲で生命の成分が生き残ることができるスイートスポットを特定する