Amino acid homochirality formation mechanism based on elementary processes in gas and solid phases

• Project/Area Number: 24K17108
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 17010:Space and planetary sciences-related
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 堀 優太 筑波大学, 計算科学研究センター, 助教 (40806915)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2026: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2025: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2024: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: ホモキラリティー / アミノ酸 / 量子化学計算 / 星間物質 / 円偏光

Outline of Research at the Start

アミノ酸ホモキラリティーの発生起源は、宇宙起源や地球上起源など様々な説があるが、いまだに解明されていない課題である。本研究では、アミノ酸ホモキラリティーの宇宙起源説を立証するために、宇宙空間を想定した気相および固相中で起こるアミノ酸生成過程を量子化学計算と機械学習を用いて探索する。計算により得られるエネルギー空間から、最適な反応経路を決定し、宇宙空間内でのアミノ酸生成機構を解明する。さらに、反応過程中に現れるキラル分子に対して円偏光吸収特性および光分解過程を調べることにより、円偏光によるキラル分子の選択的分解によるホモキラリティー発生機構を議論する。