| 研究課題/領域番号 |
16K17782
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
生物物理・化学物理・ソフトマターの物理
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
島村 孝平 神戸大学, システム情報学研究科, 助教 (60772647)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 第一原理分子動力学法 / 隕石の海洋衝突シミュレーション / 還元的炭素・窒素源分子生成 / 生命の起源 / 後期重爆撃期 / 鉄隕石による還元作用 / 衝撃波シミュレーション / 隕石の海洋衝突 / 還元的窒素・炭素源分子生成機構 / アンモニア生成機構 / 原初地球 / 生物物理 / 計算物理 |
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| 研究成果の概要 |
鉄隕石の海洋衝突過程を第一原理分子動力学法によって模擬し、原始地球に豊富に存在した窒素、二酸化炭素、水の非還元的分子を材料に衝突時の衝撃波による高温高圧と金属鉄の還元作用により、アミノ酸の前駆体になるアンモニア、カルボン酸、炭化水素の還元的分子が生成する過程を調査した。まず衝撃圧縮によりアンモニアが３つの生成機構により多量に生成することを明らかにした。またカルボン酸や炭化水素に至る素反応過程を示した。ここでは重炭酸が重要な役割をし、その形成に伴い炭化水素の材料が作られそれ自体がカルボン酸の材料になる。圧縮後の膨張過程では定性的結果であるが標準状態でもそれら還元的分子が水中に残留する示唆を得た。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
現生命は全てアミノ酸を主として構成されている。化石検証から生命誕生は38億年前と見積られているが多数の鉄隕石が飛来したと思われる後期重爆撃期の終焉時期でもあり、当時を模擬した実験でアミノ酸の生成が確認されたため、生命の起源との深い関わりが示唆されていた。我々の原子論的手法に基づくミクロな視点からの調査は観測が困難な隕石衝突時に起こっている化学反応の一つ一つを明らかにした。全容を明らかにしたとは言えずアミノ酸を持続的に生成し得る機構を発見出来なかったものの当時の過酷な酸化的環境を生命の住みやすい還元的なものに塗り替える重要な役割を隕石衝突が担った可能性を示すデータを得ることができたと考えている。
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