隕石の海洋衝突により生成する生物有機分子の総合的解明

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21840013
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 岩石・鉱物・鉱床学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 古川 善博 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教 (00544107)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• キーワード: 生命起源 / 隕石衝突 / アミノ酸 / 揮発性有機化合物 / 初期地球 / 衝突実験

研究概要

生命誕生前の地球において有機分子がいつどのようにして誕生したのかは未だ明らかになっていない。隕石衝突生成説は、Furukawa et al. 2009の模擬実験によりアミノ酸やカルボン酸の生成が示され、その重要性が明らかにされた。
本研究では、揮発性有機分子回収装置を開発し、衝突実験生成物の分析を行った。この結果、炭化水素、アルコールなど、多種類のVOC生成が確認された。この結果は、隕石衝突が生命誕生前の地球に実に多様な有機物を供給したことを示唆している。

研究成果

• [雑誌論文] Impact-induced phyllosilicate formation from olivine and water (2011)
  • 著者名/発表者名: Furukawa Y., Sekine T., Nakazawa H., and Kakegawa T.
  • 雑誌名: Geochimica et Cosmochimica Acta 巻: 75 ページ: 6461-6472
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stability of amino acids and their oligomerization under high-pressure conditions : Implications for prebiotic chemistry (2011)
  • 著者名/発表者名: Otake T., Taniguchi T., Furukawa Y., Kawamura F., Nakazawa H., and Kakegawa T.
  • 雑誌名: Astrobiology 巻: 11 ページ: 799-813
  • 査読あり
• [雑誌論文] New silica clathrate minerals that are isostructural with natural gas hydrates (2011)
  • 著者名/発表者名: Momma K., Ikeda T., Nishikubo K., Takahashi N., Honma C., Takada M., Furukawa Y., Nagase T., and Kudoh Y.
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 2 ページ: 196
  • 査読あり
• [雑誌論文] 隕石の海洋衝突による初期地球の有機物生成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 古川善博, 関根利守, 大庭雅寛, 掛川武, 中沢弘基
  • 雑誌名: 遊星人 巻: 18 ページ: 226-237
  • 査読あり
• [雑誌論文] 隕石の海洋衝突で生成するアンモニアと有機物 (2009)
  • 著者名/発表者名: 古川善博
  • 雑誌名: 高圧力の科学と技術 巻: 19 ページ: 195-200
  • 査読あり
• [学会発表] 初期地球環境下リボース生成反応におけるホウ酸の影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 堀内真愛, 古川善博, 掛川武
  • 学会等名: 日本地球化学会第58回年会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 20110907-09
• [学会発表] 高温高圧条件下における固体アミノ酸の安定性と重合反応 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大竹翼, 谷口尚, 古川善博, 中沢弘基, 掛川武
  • 学会等名: 日本地球化学会第58回年会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 20110907-09
• [学会発表] バリン重合反応に対する圧力の影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古川善博, 大竹翼, 石黒崇人, 中沢弘基, 掛川武
  • 学会等名: 日本地球化学会第58回年会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 20110907-09
• [学会発表] Oligomerization of valine under high temperature and high pressure conditions (2011)
  • 著者名/発表者名: Furukawa, Y., Otake, T., Ishiguro T., Nakazawa H., and Kakegawa, T.
  • 学会等名: Origins 2011
  • 発表場所: Montpellier
  • 年月日: 20110703-08
• [学会発表] Valine peptide formation under high temperature and high pressure conditions (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Furukawa, Tsubasa Otake, Takato Ishiguro, Hiromoto Nakazawa and Takeshi Kakegawa
  • 学会等名: 地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張
  • 年月日: 20110507-09
• [学会発表] Development of LC/MS method to analyze simple sugars : an approach to investigate ribose formations on the early earth (2011)
  • 著者名/発表者名: Mana Horiuchi, Yoshihiro Furukawa, Takeshi Kakegawa
  • 学会等名: 地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張
  • 年月日: 20110507-09
• [学会発表] 隕石衝突による有機物生成の初期地球への影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 古川善博, 関根利守, 大庭雅寛, 掛川武, 中沢弘基
  • 学会等名: 日本地球化学会第57回年会
  • 発表場所: 熊谷
  • 年月日: 20100907-09
• [学会発表] 海洋堆積物の続成環境模擬実験における混合アミノ酸の重合と安定性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高橋拓人, 大竹翼, 古川善博, 掛川武
  • 学会等名: 地球化学会第57回大会
  • 発表場所: 熊谷
  • 年月日: 20100907-09
• [学会発表] The stability of amino acids and peptides during diagenesis on the early Earth (2010)
  • 著者名/発表者名: Otake, T., Taniguchi, T., Furukawa, Y., Nakazawa, H., and Kakegawa, T.
  • 学会等名: 地球惑星科学連合2010年大会(国際セッション)
  • 発表場所: 幕張
  • 年月日: 20100523-28
• [学会発表] Variety of organic compounds synthesized by ocean impacts on the early Earth (2010)
  • 著者名/発表者名: Furukawa, Y., Sekine, T., Oba M., Kakegawa, T. and Nakazawa
  • 学会等名: Astrobiology Science Conference 2010
  • 発表場所: League City
  • 年月日: 20100426-29
• [学会発表] Formation of organic molecules by ocean impacts on the early Earth (2010)
  • 著者名/発表者名: Furukawa, Y., Sekine, T., Oba M., Kakegawa, T. and Nakazawa, H.
  • 学会等名: Global-Network Symposium on Earth's Dynamics
  • 年月日: 20100302-04
• [学会発表] The stability of amino acids and peptides during diagenesis on the early Earth (2010)
  • 著者名/発表者名: Otake, T., Taniguchi, T., Furukawa, Y., Nakazawa, H., Kakegawa, T.
  • 学会等名: Global-Network Symposium on Earth's Dynamics
  • 年月日: 20100302-04
• [学会発表] Stability of amino acids and peptides during diagenesis on the early Earth. Geochimica et Cosmochimica Acta (2010)
  • 著者名/発表者名: Otake, T., Taniguchi, T., Furukawa, Y., Nakazawa, H., and Kakegawa, T.
  • 学会等名: Goldschmidt Conference 2010
  • 発表場所: Knoxville, USA
  • 年月日: 20100113-18
• [学会発表] 衝突反応による炭素からの有機物生成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 古川善博, 関根利守, 大庭雅寛, 掛川武, 中沢弘基
  • 学会等名: 第51回高圧討論会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-10-10
• [学会発表] 初期地球における海洋堆積物中でのアミノ酸の安定性と重合反応 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大竹翼, 谷口尚, 古川善博, 中沢弘基, 掛川武
  • 学会等名: 第51回高圧討論会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-10-10
• [学会発表] 隕石の後期重爆撃による有機物の生成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 古川善博, 関根利守, 大庭雅寛, 掛川武, 中沢弘基
  • 学会等名: 第2回アストロバイオロジー・ワークショップ
  • 年月日: 20091122-23
• [学会発表] 初期地球における隕石衝突蒸発蒸気雲内部を想定した電気炉内反応実験 (2009)
  • 著者名/発表者名: 鮫島太郎, 古川善博, 掛川武
  • 学会等名: 第2回アストロバイオロジー・ワークショップ
  • 年月日: 20091122-23
• [学会発表] 天体の衝突物理の解明(V) (2009)
  • 著者名/発表者名: 古川善博, 関根利守, 大庭雅寛, 掛川武, 中沢弘基
  • 学会等名: Late Heavy Bombardmentの初期地球大気組成への影響衝突研究会
  • 年月日: 20091111-13
• [学会発表] 冥王代後期の大気海洋組成への後期重爆撃の影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 古川善博, 関根利守, 大庭雅寛, 掛川武, 中沢弘基
  • 学会等名: 日本地球化学会第56回年会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 20090915-17
• [学会発表] 水曜海山人口熱水噴出孔における古細菌ならびにバクテリア由来の脂質バイオマーカーの炭素同位体分析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大庭雅寛, 佐藤誠悟, 石田章純, 掛川武, 海保邦夫, 古川善博, 坂田将
  • 学会等名: 日本地球化学会第56回年会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 20090915-17
• [学会発表] Synthesis of Organic Molecules by Ocean Impacts on the Early Earth (2009)
  • 著者名/発表者名: Furukawa, Y., Sekine, T., Oba M., Kakegawa, T. and Nakazawa, H.
  • 学会等名: 19th Goldschmidt Conference
  • 発表場所: Davos
  • 年月日: 20090621-26
• [学会発表] Organic molecules synthesis by impact reactions among meteoritic minerals, water, and nitrogen (2009)
  • 著者名/発表者名: Furukawa, Y., Sekine, T., M. Oba, Kakegawa, T. and Nakazawa, H.
  • 学会等名: 地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張
  • 年月日: 20090516-21
• [学会発表] 初期地球地殻内条件でのバリン重合に関する高温高圧実験 (2009)
  • 著者名/発表者名: 石黒崇人, 古川善博, 大原祥平, 掛川武, 中沢弘基
  • 学会等名: 地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張
  • 年月日: 20090516-21
• [学会発表] 初期地球における隕石衝突蒸発蒸気雲内部を想定した電気炉内反応実験 (2009)
  • 著者名/発表者名: 鮫島太郎, 古川善博, 掛川武
  • 学会等名: 地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張
  • 年月日: 20090516-21