2018 Fiscal Year Annual Research Report
革新的再現実験から解読する生命の起源と初期進化を支えた原始地球窒素循環
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17H01176
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
高井 研 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門, 部門長 (80359166)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
矢野 創 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 助教 (00321571)
西澤 学 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 深海・地殻内生物圏研究分野, 研究員 (60447539)
黒澤 耕介 千葉工業大学, 惑星探査研究センター, 上席研究員 (80616433)
上野 雄一郎 東京工業大学, 理学院, 教授 (90422542)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 生命の起源 / 化学進化 / 還元的窒素化合物 / 原始地球 / 隕石衝突 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
雷－海洋－熱水窒素固定シナリオの検証実験：
平成30年度は原始大気・海洋環境での放電・UV照射に伴う大気窒素のNOxへの変換、および海洋中での二価鉄や熱水によるNOxの還元反応について、温度・pH・圧力・金属硫化物や岩石の種類を変えた様々な条件での実験を行った。放電・UV照射に伴う大気窒素のNOxへの変換実験では、大気窒素から硝酸が生成されることが明らかとなったが、正確な量論を議論するにはより多様な条件での検討が必要であると考えられた。原始コマチアイト型深海熱水の熱水循環再現実験では、海水中に存在していた硝酸が窒素およびアンモニアへ変換されることが明らかとなった。この実験においても正確な量論を議論するにはより多様な条件での検討が必要であると考えられた。
隕石衝突窒素固定シナリオの検証実験：
平成30年度も宇宙科学研究所に設置された垂直型二段式軽ガス銃を用いて隕石と海水の超高速衝突再現実験を行った。衝突天体のアナログ物質として、普通コンドライト（LL6）、オリビン、およびにステンレス鋼（鉄隕石アナログ）を衝突速度5 km/sで水に超高速衝突させた。実験において、飛翔体の衝突エネルギーが小さい場合、飛翔体が水中で分解しクレーターを生じないケースが見出され、隕石と海水の超高速衝突における新しい物理現象の発見に結びついた。一方、すべての実験において有意なアンモニア生成（10μM以上）は見られなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成30年10月、水熱反応実験（250℃）において、使用していた熱水実験装置に不測の故障が生じたため、本装置の修理・調整が必要となり、水熱反応実験の再開までに6か月間を要することなり、研究計画の特に雷－海洋－熱水窒素固定シナリオの検証実験において遅延が生じた。装置の修理・調整後は順調に研究進展があった。
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| Strategy for Future Research Activity |
遅延を生じた雷－海洋－熱水窒素固定シナリオの検証実験を加速するため、繰越予算を水溶液試料の化学分析及び窒素同位体分析にかかる消耗品費、分析補助員の人件費に使用して、実験の進展を加速することで研究計画を遂行し、研究目標の達成を目指す。
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