2021 Fiscal Year Annual Research Report
Study of synthesis of amino acids and organic molecules during cooling process of a hot gas plume
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18K03575
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
三重野 哲 静岡大学, 理学部, 教授 (50173993)
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2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | アミノ酸合成 / 小惑星衝突 / 衝突合成反応 / 高温ガスプルーム / ガス銃実験 / 間欠アーク放電 / レーザーアブレーション / 高温ラジカル反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生命の起源と関連して、タイタン等の衛星/惑星へ小惑星が衝突した時の高温ガス反応について研究した。JAXA・2段式軽ガス銃を用い、1 気圧の窒素ガス中で飛翔体をターゲットに衝突させ、発生する高温ガス反応を起こした。合成された試料を分析し、アミノ酸の種類や量を調べた。一方、 間欠アーク放電法やレーザーアブレーション法を用いても、試料を合成し、分析した。
1)ガス銃実験において、窒素ガス中でポリカーボネート弾を氷+鉄ターゲット(氷+ヘキサン+鉄ターゲット)に衝突させると、グリシンなどの種々のアミノ酸を合成することができた。純水還流法と塩酸・加水分解法を用いて、アミノ酸溶液を得ることができた。2D-HPLC法を用いてアラニンのカイラリティを調べると、L型アラニンがD型より多い事が分かった。 2)窒素+メタンガス中・間欠アーク放電法により、炭素すすを合成した。その試料を純水還流法、塩酸・加水分解とHPLC法を用いて分析すると、グリシンなどのアミノ酸が多く含まれることが分かった。合成アミノ酸のカイラリティを調べると、やはり、常にL型アラニンが多く含まれることが分かった。 3)これらのアミノ酸合成過程について、ガス中ラジカルが炭素微粒子表面に付着し、拡散・冷却しながら結合するモデルを考えている。ラジカル同士が結合し、窒素を含む鎖状炭素分子が合成され、種々のアミノ酸となる。カイラリティについて、ナノ粒子表面にある鋳型分子による選択合成の可能性を検討をしている。 4)窒素ガス中でポリカーボネート板にパルスレーザーを繰り返し照射させ、昇華した分子の高温反応によるアミノ酸合成を試みた。多くの炭素ナノ粒子を合成する事ができたが、温度が不十分で、窒素分子が解離しない為、アミノ酸合成まで至っていない。6) 飛翔体衝突による高温ガスプルームの挙動について、流体計算を行い、実験を支持する結果を得た。
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