2019 Fiscal Year Annual Research Report
Characterization of extraterrestrial amino acid precursors in simulation experiment products and meteorites
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17H02991
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
小林 憲正 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (20183808)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三田 肇 福岡工業大学, 工学部, 教授 (00282301)
神田 一浩 兵庫県立大学, 高度産業科学技術研究所, 教授 (20201452)
癸生川 陽子 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (70725374)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | アミノ酸前駆体 / 分子雲 / 隕石簿天体 / 宇宙線 / 炭素質コンドライト / 高分子態複雑有機物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
炭素質コンドライト中にアミノ酸前駆体などの様々な有機物が検出され，生命の起源との関連が議論されているが，それらは，分子雲中の星間塵アイスマントル中や，隕石母天体中で生成した可能性が考えられる。隕石中のアミノ酸前駆体に関してはアミノニトリル類などが想定されてきたが，まだわかっていない。本申請研究では，星間や小天体内部を模擬した実験により生じたアミノ酸前駆体のキャラクタリゼーションを行い，その生成機構と生命の起源における役割を調べることを目的とした。
主要な星間分子種であるメタノール・アンモニア・水の混合物を液体窒素温度で凍結後，重粒子加速器(HIMAC, 放医研)からの高エネルギー炭素線を照射した。生成物(MeAW)にはアミノ酸はほとんど含まなかったが，これを加水分解すると多種類のアミノ酸が生成した。加水分解前のMeAWを逆相および陽イオン交換HPLCで分析したところ，従来，主要なアミノ酸前駆体といわれてきたアミノニトリルやヒダントインはほとんど検出されなかった。ゲルろ過HPLCやLC/Orbitrap-MSで分析すると，分子量数百の複雑な有機物が主要なアミノ酸前駆体であることが確認できた。一酸化炭素・アンモニア・水への陽子線照射生成物(CAW)や，隕石母天体中での反応を模擬したホルムアルデヒド・アンモニア・水混合物の加熱生成物・ガンマ線照射生成物(FAW)からも同様な結果を得た。
アミノ酸（前駆体）が宇宙塵により地球に持ち込まれるというシナリオの検証のため，アミノ酸（前駆体）の宇宙環境での安定性の評価を，地上実験および宇宙実験（たんぽぽ計画）によって行ったところ紫外線の影響が最もクリティカルであることがわかった。このことをさらに調べるため，光学窓を用いない有機物の直接宇宙曝露実験「たんぽぽ２」を開始した。地球帰還は2020年秋を予定しており，回収後に解析する予定である。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(71 results)
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[Journal Article] STXM-XANES analyses of Murchison meteorite samples captured by aerogel after hypervelocity impacts: A potential implication of organic matter degradation for micrometeoroid collection experiments2019
Author(s)
Y. Kebukawa, K. Okudaira, H. Yabuta, S. Hasegawa, M. Tabata, Y. Furukawa, M. Ito, A. Nakato, A. L. D. Kilcoyne, K. Kobayashi, S. Yokobori, E. Imai, Y. Kawaguchi, H. Yano, and A. Yamagishi
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Journal Title
Geochem. J.
Volume: 53
Pages: 53-67
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] A Novel Organic-rich Meteoritic Clast from the Outer Solar System2019
Author(s)
Y. Kebukawa, M. Ito, M. Zolensky, R. Greenwood, Z. Rahman, H. Suga, A. Nakato, Q. Chan, M. Fries, Y. Takeichi, Y. Takahashi, K. Mase, and K. Kobayashi
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Journal Title
Sci. Rep
Volume: 9
Pages: 3169
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] Stability of Amino Acids and Amino Acid Precursors in Space: Approaches Through Space Experiments (Tanpopo and Tanpopo 2) and Ground Simulation Experiments2020
Author(s)
K. Kobayashi, T. Sato, T. Yokoo, I. Sakon, H. Yano, M. Nakayama, H. Mita, H. Hashimoto, S. Yokobori, A. Yamagishi, S. Yoshida, I. Yoda, H. Fukuda, Y. Oguri, K. Kanda
Organizer
JpGU-AGU Joint Meeting 2020
Int'l Joint Research
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[Presentation] Possible Formation of Amino Acids and Carboxylic Acids in Slightly-Reducing Primitive Earth Atmospheres2019
Author(s)
M. Kinoshita, S. Ikeda, K. Kawamura, B. Kunwar, H. Fukuda, Y. Oguri, H. Shibata, J. Takahasi, V. Airapetian, Y. Kebukawa, K. Kobayashi
Organizer
Japan Geoscience Union Meeting 2019
Int'l Joint Research
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[Presentation] Space Exposure Experiments of Carbonaceous Chondrites, Chondritic Organic Matter and Its Analogues in Tanpopo2, Astrobiology Space Mission on ISS2019
Author(s)
Y. Kebukawa, M. Koga, I. Sakon, I. Endo, K. Kobayashi, M. Matsuoka, M. Ito, M. E. Zolensky, C. M. O’D. Alexander, H. Mita, and H. Yano
Organizer
82nd Annual Meeting of the Meteorogical Society
Int'l Joint Research
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[Presentation] Space Exposure of Amino Acids and Their Precursors in the Tanpopo Mission: Results and Future Prospects2019
Author(s)
K. Kobayashi, H. Mita, Y. Kebukawa, T. Sato, T. Yokoo, M. Nakayama, J. Takahashi, H. Shibata, K. Nakagawa, E. Imai, H. Yano, H. Hashimoto, S. Yokobori and A. Yamagishi
Organizer
19th EANA Astrobiology Conference
Int'l Joint Research
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[Presentation] Exposure Experiments in the 2nd Japanese Astrobiology Experiment, Tanpopo22019
Author(s)
H. Mita, H. Yano, I. Sakon, K. Kobayashi, Y. Kebukawa, K. Nakagawa, I. Endo, S. Kimura, M. Ong, H. Kato, T. Abe, T. Yokoo, T. Sato, M. Nakayama, S. Yokobori, A. Yamagishi
Organizer
19th EANA Astrobiology Conference
Int'l Joint Research
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[Book] 地球・惑星・生命2020
Author(s)
日本地球惑星科学連合編（小林憲正ほか分担執筆）
Total Pages
280
Publisher
東京大学出版会
ISBN
ISBN978-4-13-063715-2
