11
火星の膨大な数の有機分子は、これまでの生命の最も優れた兆候の 1 つである可能性がある
火星の岩石内で発見された有機分子は、非生物学的プロセスでは完全には説明できず、生物がこれらの奇妙な有機分子を生成する可能性があるという「仮説を立てるのは合理的」であると、NASA主導のチームが新たな研究で報告した。しかし、これは科学者たちが生命の決定的な証拠を発見したことを意味するものではありません。 火星の惑星彼は警告した。
2025 年 3 月、科学者たちはこれまでに発見された中で最大の有機分子の発見を報告しました。 これまで火星で発見された。水素と炭素で構成されるこれらの長鎖は脂肪酸の断片である可能性があり、多くの場合、生物学的プロセスを通じて生成されます。
10年以上続いている探索
問題の有機分子はアルカンと呼ばれます。これらは炭化水素であり、各炭素にいくつかの水素原子が結合した 10 ～ 12 個の炭素原子の長い鎖です。それらの名前の語尾になんとなく聞き覚えがあるのであれば、それはアルカン化学ファミリーにエタン、メタン、プロパン、ブタンが含まれているためです。ただし、これらははるかに短い鎖です。炭素数 12 以上のアルカン鎖は、生物学的プロセスによって形成される可能性が高くなります。
これらの魅力的に大きな分子は、イエローナイフ湾と呼ばれる古代の火星の湖の底にある細粒の堆積岩であるカンバーランド泥岩の中に埋め込まれています。キュリオシティは 2013 年にこの岩石に初めて掘削を行い、それ以来、船内の化学実験室である火星のサンプル分析装置を使用してさまざまな分析を実施してきました。
しかし、アミノ酸を探すためにサンプルを 1,100 °C (2,012 °F) に加熱した後、研究者たちは約 1 年前に有機分子を発見していました。しかし、タンパク質の構成要素の代わりに、火星でこれまでに発見された中で最大の有機分子の痕跡が見つかった。
火星の土壌で時計を巻き戻す
最近の研究では、研究者らはこのサンプルの時計の針を戻し、これらの分子が泥岩に堆積した数十億年前にどれほど豊富に存在していたかを推定した。
サンプル中のアルカンの存在量は 30 ～ 50 ppb と測定されていますが、カンバーランド泥岩は約 8,000 万年にわたり、火星の表面で放射線の過酷な影響にさらされてきました。その結果、その有機物は、長年にわたるエネルギー粒子の衝突によって浸食されてきました。 太陽 そして宇宙全体からも。
「カンバーランドのサンプルに保存されている生物の地質学的歴史と熱成熟度を考慮すると、回収された物質は、25億年前に堆積したときに堆積ユニットに含まれていたであろう主要な脂質含有量のほんの一部（おそらく数桁少ない）にすぎないと考えるのが合理的です」と研究者らは論文で報告している。
研究者らは、以前の放射線分解実験を指標として使用し、アルカン、つまりアルカンが断片化される脂肪酸の「保守的な」初期存在量を 120 ～ 7,700 ppb と計算しました。それでは、これらの物質のかなりの量が無機源中に見つかる可能性があるのでしょうか、それとも生物学的プロセスを通じて形成されるのでしょうか?
研究者らはいくつかのシナリオを評価しました。まず、彼は宇宙に基づいた起源を発見しました。惑星間塵粒子 (IDP) と 隕石 有機分子を火星の表面に届けることがよくあります。しかし研究者らは、IDPは岩石に侵入できず、隕石衝突の兆候もないため、これらのプロセスがカンバーランドのサンプル中の有機物の豊富さの原因である可能性は低いと結論付けた。
2 番目のシナリオでは、有機分子が大気から分離された後に表面に沈降しますが、火星の古代の大気の霞は、観測された存在量を説明できるほど曇っていませんでした。
水と岩石の相互作用が寄与する可能性もありますが、通常は小さな有機分子が生成されます。脂肪酸分子は異なる経路をたどる可能性があります。しかし、これには高温が必要であり、カンバーランドは適切にウォームアップする兆候を示していません。
地球外生命体の証拠？
これらの否定された理論にもかかわらず、水は非生物学的プロセスで存在しました。研究者は、一部の有機物が非生物学的に形成された可能性を排除できません。 火星の熱水系 そして有機物が豊富な水性流体によって地表に運ばれます。
「明確にしておきますが、我々は古代火星生命の証拠がカンバーランド泥岩で発見されたとは主張しておりません」と研究者らは論文で述べている。
それにもかかわらず、カンバーランドのサンプルには、生物学的に固有の分子の贈り物が数多く含まれています。これらには、水の存在下で形成される粘土鉱物、生物学的プロセスに関連する炭素の一種である栄養豊富な硝酸塩、有機分子の保存に役立つ硫黄が含まれます。
イエローナイフ湾の場所であるゲイル クレーターにも、数え切れないほどの数百万年にわたって凍った水が存在し、生命を生み出す化学に多くの分子を混ぜ合わせるのに十分な時間を与えたようです。
しかし、探査車「キュリオシティ」は、より大きな分子（生物学的プロセスと関連する可能性がより高い）を分離して識別する必要がある方法で分析する能力には限界があるかもしれない。このような分析には、地球上であっても「常にトレードオフがある」と研究の共著者らは述べた。 クリストファー・ハウスペンシルベニア州立大学地球鉱物科学大学の地質学教授は電子メールで Live Science に語った。 「したがって、キュリオシティはより大きな有機分子を見つけることができるかもしれないが、 [precision] これにより、これらの特定の分子の正体が確認されました。」
次のステップは、カンバーランド泥岩と火星の環境を模倣した実験研究を地球上で実施し、脂肪酸などの有機分子が火星の条件にどのように反応するかを調べることです。 (最終的な目標は、科学者たちが火星サンプルリターンミッションを通じて実際の火星の泥岩を入手することですが、これは現時点ではまだ計画されていません。 よく言っても疑わしい提案。）
過去または現在の火星生命の存在も曖昧ですが、ET ファンの間では楽観視できる理由があります。 「研究者らは、検討した非生物源では有機化合物の豊富さを完全に説明できないため、生物が有機化合物を生成した可能性があると推測するのが合理的だと述べている」とNASA関係者は述べた。 声明。
偶然にも、これらの有機物質を生成できる微生物のプロセスがほぼ同時に地球上に出現した可能性があります。 始生代。パーサヴィアランス探査車も 2025年に潜在的なバイオシグネチャーが発見される最後の質問に対する答えは、これまで以上にわかりにくくなっています。
パブロフ、AA、フレシネ、C.、グラビン、DP、ハウス、CH、スターン、JC、マクアダム、AC、ルーセル、A.、ドウォーキン、JP、チョウ、L.、スティール、A.、マハフィー、PR、バックナー、D.、およびゴメス、F. (2026)。測定された存在量は、火星の泥岩に保存されていた古代のアルカンの生物学的起源を示唆しているのでしょうか? 天文学15311074261417879。 https://doi.org/10.1177/15311074261417879
