リュウグウの砂すなに新発見しんはっけん 塩しおのまわりにちっ素その化合物かごうぶつが集あつまっていた

小しょうわく星探査機せいたんさき「はやぶさ2」が持もち帰かえった小しょうわく星せいリュウグウの砂すなについて、新あたらしい発見はっけんが発表はっぴょうされました。砂すなの中なかにある塩しおの「結晶けっしょう」(水みずにとけていた物ものが固かたまってできたつぶ)のまわりに、「窒素ちっそ」(空気くうきの大部分だいぶぶんをしめている気体きたいで、生いき物ものの体からだをつくる材料ざいりょうにもなる)をふくむ物質ぶっしつがぎゅっと集あつまっていたのです。東京科学大学とうきょうかがくだいがくのきぶかわ陽子ようこじゅん教授きょうじゅや京都大学きょうとだいがくの松本まつもととおる特定助教とくていじょきょうらに、分子科学研究所ぶんしかがくけんきゅうじょ、広島大学ひろしまだいがく、愛媛大学えひめだいがく、JASRIなどが加くわわった研究けんきゅうグループが、2026年ねん8月がつ27日にち付づけで国際科学誌こくさいかがくし『Nature Astronomy』に発表はっぴょうしました。JAXAや物質ぶっしつ・材料研究機構ざいりょうけんきゅうきこうの研究者けんきゅうしゃも参加さんかしています。

はやぶさ2はリュウグウの表面ひょうめんの砂すなを回収かいしゅうし、砂すなを入いれたカプセルは2020年末ねんまつに地球ちきゅうへ帰かえってきました。今いまも世界中せかいじゅうの研究者けんきゅうしゃがこの砂すなを調しらべていて、これまでにアミノ酸さんや、DNAなどの部品ぶひんになる「核酸塩基かくさんえんき」といった、生命せいめいの材料ざいりょうになる有機物ゆうきぶつが見みつかっています。

リュウグウは、約やく45億年前おくねんまえに生うまれた大おおきな天体てんたいのかけらでできた小しょうわく星せいです。このもとになった天体てんたいを「母天体ぼてんたい」といい、その内部ないぶには水みずが流ながれていました。リュウグウの砂すなのつぶの大部分だいぶぶんは、岩石がんせきと水みずが反応はんのうしてできた「粘土鉱物ねんどこうぶつ」(細こまかいつぶでできた、ねん土どのような鉱物こうぶつ)です。炭酸たんさんナトリウムや岩塩がんえん(塩化えんかナトリウム)をふくむ塩しおの結けっしょうがすじのように入はいった部分ぶぶんは、ごくまれにしかなく、電子でんしけんび鏡きょうで見みつけられていました。

研究けんきゅうグループは今回こんかい、この塩しおの結けっしょうのまわりを、赤外線せきがいせんやX線せんを使つかってくわしく調しらべました。赤外線せきがいせんを当あてたところ、アンモニアがあることを示しめす光ひかりの吸収きゅうしゅうが確たしかめられました。さらに、塩しおの結けっしょうのまわりから小ちいさな板いたをくりぬき、愛知県岡崎市あいちけんおかざきしにある分子科学研究所ぶんしかがくけんきゅうじょの実験じっけんしせつUVSORと、兵庫県ひょうごけんのはりま科学公園都市かがくこうえんとしにある大型放射光おおがたほうしゃこうしせつSPring-8で、X線せんをどれだけ吸収きゅうしゅうするかを調しらべました。

その結果けっか、水みずにとけやすい炭酸たんさんナトリウムや岩塩がんえんの結けっしょうのまわりに、ちっ素そをふくむ塩しおの結けっしょう(しょう酸さんナトリウム)、アンモニア、炭素たんそとちっ素そが強つよく結むすびついた有機物ゆうきぶつ(ニトリルまたはシアン)といった、ちっ素その化合物かごうぶつが集あつまっていることが分わかりました。炭酸たんさんナトリウムの近ちかくのねん土鉱物どこうぶつからはアンモニアを示しめすX線せんの吸収きゅうしゅうが見みられ、ケイ素そと酸素さんそでできた板いたが何枚なんまいも重かさなったねん土鉱物どこうぶつの板いたと板いたの間あいだに、アンモニウムという物質ぶっしつが入はいりこんでいると考かんがえられます。一方いっぽう、塩しおをふくまない別べつの砂すなからは、ちっ素そのはっきりしたしるしは確たしかめられませんでした。アンモニアは、塩しおの結けっしょうの近ちかくに集中しゅうちゅうしているのです。

なぜ塩しおのまわりに集あつまっていたのでしょうか。研究けんきゅうグループは、母天体ぼてんたいの内部ないぶで水みずがこおったり蒸発じょうはつしたりして減へっていくときに残のこった「濃こい塩水えんすい」から、塩しおの結けっしょうが固かたまって出でてきたと考かんがえています。食塩水しょくえんすいから水みずを蒸発じょうはつさせると食塩しょくえんが出でてくるのと同おなじように、水みずが減へるほど塩水えんすいはこくなり、その中なかにとけていたちっ素その化合物かごうぶつも高たかく集あつめられたというわけです。最後さいごに残のこったこい塩水えんすいは、生命せいめいの材料ざいりょうをつくるのに都合つごうのよい場所ばしょだった可能性かのうせいがあります。

母天体ぼてんたいは、水みずや二酸化炭素にさんかたんそ、アンモニアが氷こおりのまま残のこれる「雪線せっせん」(太陽たいようからこれより遠とおいと氷こおりがとけずに残のこるという境目さかいめ)よりも遠とおい、氷こおりが豊富ほうふな場所ばしょで生うまれ、大量たいりょうの氷こおりを取とりこんだと推定すいていされています。それは木星もくせいよりも遠とおい場所ばしょです。今いまのリュウグウが回まわっている地球ちきゅうと火星かせいの間あいだの通とおり道みちは、雪線せっせんよりかなり内側うちがわにあります。

また、地下ちかに塩水えんすいがあると予想よそうされている準じゅんわく星せいセレスでは、アンモニアをふくむねん土どや炭酸たんさんナトリウムが見みつかっています。セレスにも、リュウグウと似にた塩水えんすいの場所ばしょがあるのかもしれません。