太陽系最古有機物の化学構造と同位体組成の解明

• 研究課題/領域番号: 23244108
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 地球宇宙化学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 奈良岡 浩 九州大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (20198386)
• 研究分担者: 橋爪 光 大阪大学, 大学院理学研究科, 助教 (90252577)
• 研究協力者: 山下 陽平 九州大学, 大学院理学研究府・地球惑星科学専攻
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 50,050千円 (直接経費: 38,500千円、間接経費: 11,550千円); 2014年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2013年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2012年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円); 2011年度: 35,490千円 (直接経費: 27,300千円、間接経費: 8,190千円)
• キーワード: 太陽系有機物 / 炭素質隕石 / 化学構造 / 同位体組成 / 隕石母天体 / カンラン石 / 含窒素環状化合物 / 隕石有機物 / 同位体比 / アルキルピリジン / アルキルイミダゾール / 水質変成 / 有機物－鉱物相互作用 / 始原隕石 / 有機化合物 / 化学進化 / 高分解能質量分析 / 同位体比分析 / チチバビン反応 / 質量分析 / 太陽系最古有機物 / 液体クロマトグラフ / ガスクロマトグラフ

研究成果の概要

炭素質隕石中にはアミノ酸やカルボン酸など多くの有機化合物が見つかっているが、これらの水溶性極性化合物は隕石母天体上での水質変成作用による化学酸化や加水分解の寄与が大きい。一方、アルコールに可溶な有機物は多く存在し、地球上では見られない水素や窒素の重い同位体に濃縮しており、太陽系で最も始原的な有機物である可能性があるが、その性質は全く解明されていない。本研究では太陽系最古有機物の化学構造を明らかにするために、炭素質隕石のメタノール抽出画分を超高分解能質量分析により解析し、様々な含窒素環状化合物のアルキル同族体を発見した。これらはアルカリ条件下でアルデヒドとアンモニアから生成することが判明した。

研究成果

• [雑誌論文] ToF-SIMS analysis of carbonaceous particles in the sample catcher of the Hayabusa spacecraft (2015)
  • 著者名/発表者名: Naraoka, H., Aoki, D., Fukushima, K., Uesugi, M., Ito, M., Kitajima, F., Mita, H., Yabuta, H., Takano, Y., Yada, T., Ishibashi, Y., Karouji, Y., Okada, T. and Abe M.
  • 雑誌名: Earth Planets Space 巻: 67
  • NAID: 120006800831
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Two homologous series of alkylpyridines in the Murchison meteorite (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamashita, Y. and Naraoka, H.
  • 雑誌名: ＧＥＯＣＨＥＭＩＣＡＬ ＪＯＵＲＮＡＬ 巻: 48 号: 6 ページ: 519-525
  • DOI: 10.2343/geochemj.2.0340
  • NAID: 130004857876
  • ISSN: 0016-7002, 1880-5973
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Enantioselective Determination of Extraterrestrial Amino Acids Using a Two-Dimensional Chiral High-Performance Liquid Chromatographic System (2014)
  • 著者名/発表者名: Hamase, K., Nakauchi, Y, Miyoshi, K., Koga, R., Kusano, N., Onigahara, H., Naraoka, H., Mita, H., Kadota, Y., Nishio, T., Mita, M. and Lindner, W.
  • 雑誌名: CHROMATOGRAPHY 巻: 35 号: 2 ページ: 103-110
  • DOI: 10.15583/jpchrom.2014.014
  • NAID: 130005057721
  • ISSN: 1342-8284, 1348-3315
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Preliminary organic compound analysis of microparticles returned from Asteroid 25143 Itokawa by the Hayabusa mission (2012)
  • 著者名/発表者名: H.Naraoka, et al
  • 雑誌名: Geochemical Journal 巻: 46 ページ: 61-72
  • 査読あり
• [学会発表] Simulation experiments for meteoritic N-containing cyclic compounds from aldehyde and ammonia with olivine (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamashita, Y., Naraoka, H. and Mita, H.
  • 学会等名: The 37th Antarctic Meteorite Symposium
  • 発表場所: Tachikawa, Tokyo, Japan
  • 年月日: 2014-12-02 – 2014-12-03
• [学会発表] 地球外有機物の化学進化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 奈良岡浩
  • 学会等名: 2014年度日本地球化学会第61回年会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2014-09-16 – 2014-09-18
  • 招待講演
• [学会発表] 炭素質コンドライト中の含窒素環状化合物のシミュレーション合成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山下陽平, 奈良岡浩, 三田肇
  • 学会等名: 2014年度日本地球化学会第61回年会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2014-09-16 – 2014-09-18
• [学会発表] Pyridine derivative compounds in meteorites : Redox reactions in the aqueous environments (2014)
  • 著者名/発表者名: Naraoka, H. and Yamashita, Y.
  • 学会等名: Origins 2014 International Conference
  • 発表場所: Nara, Japan
  • 年月日: 2014-07-06 – 2014-07-11
• [学会発表] Various alkylpyridine homologs in the Murchison meteorite. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamashita, Y. and Naraoka, H.
  • 学会等名: The Goldschmidt Conference 2014
  • 発表場所: Scramento, California, USA
  • 年月日: 2014-06-08 – 2014-06-13
• [学会発表] Murchison隕石中の極性有機化合物の多様性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 奈良岡浩, 山下陽平, 三田肇
  • 学会等名: 日本地球惑星連合大会2014
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-04-28 – 2014-05-02
• [学会発表] 宇宙における化学進化と隕石中の極性有機化合物 (2013)
  • 著者名/発表者名: 奈良岡浩、山下陽平
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2013年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ、千葉市
• [学会発表] 隕石中に太陽系最古有機化合物を探す (2013)
  • 著者名/発表者名: 奈良岡浩
  • 学会等名: 2013年度日本地球化学会第60回年会
  • 発表場所: 筑波大学、つくば市
  • 招待講演
• [学会発表] 隕石中の可溶性分画有機物の赤外分光及び質量スペクトル (2013)
  • 著者名/発表者名: 山下陽平、奈良岡浩、北島富美雄
  • 学会等名: 2013年度日本地球化学会第60回年会
  • 発表場所: 筑波大学、つくば市
• [学会発表] Preliminary analysis of soluble organic compounds in the Murchison meteorite by liquid chromatography/high-resolution mass spectrometry (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamashita, H. Naraoka
  • 学会等名: The 36th Antarctic Meteorite Symposium
  • 発表場所: 国立極地研、立川市
• [学会発表] 炭素質隕石中の始原有機物の化学・同位体的特徴 (2013)
  • 著者名/発表者名: 奈良岡浩、濱村雄太、山下陽平
  • 学会等名: 生命の起原および進化学会第38回学術講演会
  • 発表場所: 九州大学、福岡
• [学会発表] 宇宙における化学進化と隕石中の極性有機化合物 (2013)
  • 著者名/発表者名: 奈良岡浩、山下陽平
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2013年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ、千葉
• [学会発表] Examination of organic compounds in the Hayabusa samples from the Asteroid Itokawa (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Naraoka, et al
  • 学会等名: 第74回国際隕石学会
  • 発表場所: イギリス、ロンドン
  • 年月日: 2011-08-08