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2024 年度 実績報告書

炭素質小惑星における水溶性塩と有機化合物の化学進化

研究課題

研究課題/領域番号 23H00148
研究機関九州大学

研究代表者

奈良岡 浩  九州大学, 理学研究院, 教授 (20198386)

研究分担者 濱瀬 健司  九州大学, 薬学研究院, 教授 (10284522)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2027-03-31
キーワード小惑星リュウグウ / 小惑星ベンヌ / 有機化合物 / 水溶性塩 / 光学異性体分析 / 質量分析
研究実績の概要

本年度は炭素質小惑星リュウグウ試料に引き続き、アメリカNASAのOSIRIS-REx計画によって得られた炭素質小惑星ベンヌ試料の無機・有機イオンと有機分子の分析を行い、多くの研究成果を得た。ベンヌ試料にもアミノ酸や核酸塩基を始め様々な有機分子の存在を解明し、シンポジウムや論文などで発表を行った。ベンヌ試料にはリュウグウ試料に比較してアンモニウムイオンや窒素を含む化合物が多いなどの特徴があった。また、二次元クロマトグラフィー蛍光検出分析によって、アミノ酸とヒドロキシ酸の同時分析を行い、光学異性体分布も明らかにした。さらにベンヌ試料の鉱物組成の違いによって、リンを含む水溶性塩が存在するなど新たな発見もあった。これらは小惑星母天体における岩石鉱物と水の反応が水溶性塩と有機化合物の化学進化に大きく影響していると理解できる。
さらに種々の炭素質隕石も分析することによって、小惑星試料との有機分子分布の違いも明らかにすることができた。特に母天体での水質変成度の増加に伴って、含窒素環状化合物の炭素鎖伸長が起こることを明らかにした。リュウグウとベンヌ試料中の含窒素環状化合物の分布はこれらの水質変成度から予想される分布と一致しており、炭素質隕石と炭素質小惑星における有機化合物の合成過程の共通性として認識できた。
小惑星試料の分析を通して、国内の研究機関の研究者ばかりではなく、NASAゴダード宇宙飛行センターなどの海外研究者と国際共同研究を実施し、成果を上げることができた。

現在までの達成度
現在までの達成度

1: 当初の計画以上に進展している

理由

小惑星リュウグウおよびベンヌのリターン試料を用いて順調に研究成果が得られているばかりではなく、新たに化学進化にとって重要な水溶性イオン化合物を発見できたため。

今後の研究の推進方策

小惑星試料と炭素質隕石を用いて有機分子と水溶性イオンを分析することにより、引き続き原始太陽系における化学進化を理解する。予想以上の成果が得られているので、今後の発展を考えた新たな研究計画も模索する。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2025 2024 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 5件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] NASA Goddard Space Flight Center(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      NASA Goddard Space Flight Center
  • [国際共同研究] Helmholtz Zentrum Muenchen(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      Helmholtz Zentrum Muenchen
  • [雑誌論文] Abundant ammonia and nitrogen-rich soluble organic matter in samples from asteroid (101955) Bennu2025

    • 著者名/発表者名
      Glavin Daniel P.、Dworkin Jason P.、Alexander Conel M. O’D.、Aponte Jose C.、et al.
    • 雑誌名

      Nature Astronomy

      巻: 9 ページ: 199~210

    • DOI

      10.1038/s41550-024-02472-9

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Primordial aqueous alteration recorded in water-soluble organic molecules from the carbonaceous asteroid (162173) Ryugu2024

    • 著者名/発表者名
      Takano Yoshinori、Naraoka Hiroshi、Dworkin Jason P.、Koga Toshiki、Sasaki Kazunori、Sato Hajime、Oba Yasuhiro、Ogawa Nanako O.、Yoshimura Toshihiro、Hamase Kenji、Ohkouchi Naohiko、Parker Eric T.、Aponte Jos? C.、Glavin Daniel P.、Furukawa Yoshihiro、Aoki Junken、Kano Kuniyuki、Nomura Shin-ichiro M. et al.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 15 ページ: 5708~5708

    • DOI

      10.1038/s41467-024-49237-6

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Breunnerite grain and magnesium isotope chemistry reveal cation partitioning during aqueous alteration of asteroid Ryugu2024

    • 著者名/発表者名
      Yoshimura Toshihiro、Araoka Daisuke、Naraoka Hiroshi、Sakai Saburo、Ogawa Nanako O.、Yurimoto Hisayoshi et al.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 15 ページ: 6809~6809

    • DOI

      10.1038/s41467-024-50814-y

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Enantioselective three-dimensional high-performance liquid chromatographic determination of amino acids in the Hayabusa2 returned samples from the asteroid Ryugu2024

    • 著者名/発表者名
      Furusho Aogu、Ishii Chiharu、Akita Takeyuki、Oyaide Mai、Mita Masashi、Naraoka Hiroshi、Takano Yoshinori、Dworkin Jason P.、Oba Yasuhiro、Koga Toshiki、Fukushima Kazuhiko、Aoki Dan、Hashiguchi Minako、Mita Hajime、Chikaraishi Yoshito、Ohkouchi Naohiko、Ogawa Nanako O.、Sakai Saburo、Glavin Daniel P. et al.
    • 雑誌名

      Journal of Chromatography Open

      巻: 5 ページ: 100134~100134

    • DOI

      10.1016/j.jcoa.2024.100134

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Abundant extraterrestrial purine nucleobases in the Murchison meteorite: Implications for a unified mechanism for purine synthesis in carbonaceous chondrite parent bodies2024

    • 著者名/発表者名
      Koga Toshiki、Takano Yoshinori、Oba Yasuhiro、Naraoka Hiroshi、Ohkouchi Naohiko
    • 雑誌名

      Geochimica et Cosmochimica Acta

      巻: 365 ページ: 253~265

    • DOI

      10.1016/j.gca.2023.10.024

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] リュウグウの有機分子から見た宇宙での化学進化2024

    • 著者名/発表者名
      奈良岡浩
    • 雑誌名

      化学と工業

      巻: 77 ページ: 104~106

  • [雑誌論文] はやぶさ2試料の有機分子分析2024

    • 著者名/発表者名
      奈良岡浩
    • 雑誌名

      日本惑星科学会誌

      巻: 33 ページ: 454~462

  • [学会発表] Organic molecules in carbonaceous asteroid Ryugu2024

    • 著者名/発表者名
      1)Naraoka Hiroshi, Takano Yoshinori, Dworkin Jason, P., Hayabusa2-initial-analysis SOM team and Hayabusa2-initial-analysis core
    • 学会等名
      45th COSPAR 2024, Busan, South Korea, July 14-20, 2024
    • 国際学会
  • [学会発表] 小惑星リュウグウの有機化合物から見えてきたこと2024

    • 著者名/発表者名
      奈良岡浩
    • 学会等名
      2024年度日本地球化学会第66回年会, 金沢大学角間キャンパス, 2024年9月18-20日
    • 招待講演
  • [学会発表] 地球外物質中の多環芳香族炭化水素の分布と起源2024

    • 著者名/発表者名
      奈良岡浩
    • 学会等名
      第41回有機地球化学シンポジウム, 島根大学松江キャンパス, 2024年9月26-27日
  • [学会発表] Organic molecules in Ryugu: Their origins and formation mechanisms2024

    • 著者名/発表者名
      Naraoka Hiroshi, Takano Yoshinori, Dworkin Jason, P., Hayabusa2-initial-analysis SOM team and Hayabusa2-initial-analysis core
    • 学会等名
      Symposium on Next Generation Astrochemistry, Nihonbashi, Tokyo, November 19-22, 2024
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Isotopic and organic molecular distributions of Asuka 12 CM chondrites2024

    • 著者名/発表者名
      Naraoka Hiroshi
    • 学会等名
      The 47th Antarctic Meteorite Symposium, National Institute of Polar Research, December 5, 2024
    • 国際学会
  • [学会発表] Chirality of amino acids in the asteroid Ryugu determined by a three-dimensional HPLC system2024

    • 著者名/発表者名
      6)Furusho Aogu, Ishii Chiharu, Akita Takeyuki, Oyaide Mai, Mita Masashi, Naraoka Hiroshi, and Hamase Kenji
    • 学会等名
      The 6th International Conference of D-Amino Acid Research, Kanazawa, August 21, 2024
    • 国際学会

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公開日: 2025-12-26  

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