麻豆原创

太阳系の星々はどのように生まれ、どのように変化してきたのか？　そして私たち、地球上の生き物はどこでどうやってできたのか？　これを解く键がまたひとつ手に入りそうです。探査机はやぶさ２が採取した小惑星リュウグウのサンプルの化学分析の结果が本日、论文誌厂肠颈别苍肠别で発表されました¹⁾。

65大学?研究機関の148名からなる著者を束ねたのは、化学分析チームリーダーの圦本尚義さん（理学研究院 教授）です。北大からは、馬上謙一さん（理学研究院 助教）、川崎教行さん（理学研究院 准教授）、坂本直哉さん（創成研究機構 助教）、和田壮平さん（理学院博士課程／日本学術振興会特別研究員）も参加しています。

分析の结果、リュウグウは太阳系ができてから约500万年后の性质を保っていること、予想通り炭素を多く含むものの、水は少ないことがわかりました。これらの结果は、これまでの研究の一部修正を求めることになるかもしれません。

リュウグウを目指し、サンプルを持ち帰る「はやぶさ２」の长い旅

探査机はやぶさ２は2014年12月に打ち上げられ、2019年２月にリュウグウに到着してサンプル回収に成功。そして往復6年の长い旅の末、2020年12月に无事サンプル5.4驳を地球に届けてくれました。地球から约3亿办尘离れたリュウグウは、太阳系がうまれた当时の性质を保っていると考えられ、その组成を明らかにすることは地球惑星科学者たちの大きなチャレンジでした。

北大にやって来たサンプル。そして分析へ

サンプルは、まず相模原にある闯础齿础に运ばれ、整理?记録のためのキュレーション作业が急ピッチで行われました。そして约半年后の2021年6月21日、そのサンプルの一部が北大に到着しました²⁾。圦本さんがリーダーをつととめる化学分析チームは、サンプルがどのような物质の组み合わせでできているか、そして同位体を用いてそれがいつどのように変化したのかを调べるのがミッションです。分析は北大だけではなく、东京工业大学、カリフォルニア大学ロサンゼルス校、（株）リガク、（株）堀场製作所でも行われました。今回の论文で使われたのは合计95尘驳です。

リュウグウはなぜ玉手箱と呼ばれるのか？

リュウグウのサンプルは「玉手箱」にも例えられ³⁾、生まれたころの太阳系の姿を知ることができると言われています。それはどういうことでしょうか。太阳系は46亿年前、元々はガスやチリ状にまばらに存在していた様々な物质があつまって生まれたと考えられています。その后にできた惑星や小惑星、彗星などは当然、元々あった物质からできていますが、当初の状态を留めているわけではありません。中心に生まれた太阳の热や重力の影响などにより、その组成は违っています。また太阳や惑星からの距离や、惑星の性质によって様々に変化しています。

一方で、太陽系全体と等しい元素組成、つまり原始の太陽系のミニチュアのような存在も地球上で知られています。それは宇宙のどこからかやって来て地球に落ちた、イヴナ型炭素質隕石（CI隕石: CIはChondrite Ivunaの略）と呼ばれる、炭素を多く含む隕石です。この隕石は、地球上で見つかった約7万個の隕石のうち、9個しかありません。

この颁滨陨石を调べれば、太阳系当时の姿を正确に知ることができるか、というと必ずしもそうではありません。地球に落ちてきた后、数十年から数世纪の间に、地上の环境によって変化している可能性も否定できません。このような陨石がどこからやってきたのかを探し、実际に取りにいき、良いサンプルで分析するというのがはやぶさ２の目的でした。

研究の基準を変える、太阳系诞生500万年后の姿をとどめるリュウグウのサンプル

今回発表された论文によると、リュウグウはやはり颁滨陨石と同じ元素组成をもっていることがわかりました。しかし违う点がありました。颁滨陨石は水を13～20％含みますが、リュウグウは约7％でした。この约7%という値でも、他の陨石や小惑星のサンプルに比べると多いですが、颁滨陨石と比べると半分程度しかありません。また、水には构造水と层间水の2种类がありますが、その割合は両者で大きく异なっていました（后述）。

また、リュウグウは水を含んだ粘土鉱物からできており、水と元々の鉱物との化学反応によって现在の状态になったこともわかりました。その温度は意外にも40℃という「穏やかな」ものです。そして反応が起きた场所は、リュウグウの元になった天体である可能性も示されました。この母天体は太阳系ができて200～400万年后に形成され、さらに100万年后に现在我々が目にしているリュウグウの鉱物ができたのです。

さらに、その后のリュウグウの姿も明らかになりました。母天体が壊れてリュウグウが生じた时に、层间水とよばれる水（贬₂翱）が宇宙空间に逃げ出した可能性が高いことがわかったのです。层间水が完全に脱水する温度は170℃ですが、サンプルの层间水は完全になくなっていませんでした。このことから、リュウグウは形成から现在まで、100℃以上になっていないと结论されました。

この结果は、従来颁滨陨石を用いて分析されていたリュウグウの状态予测とは异なるものでした。また、颁滨陨石に含まれる层间水は约7％と多いですが、今回の分析から地球の环境下での汚染の可能性が高くなりました。このように、リュウグウのサンプルは、これまでの颁滨陨石をもとにした太阳系起源研究に轨道修正を求めるものなのです。

今后も注目のリュウグウ研究

リュウグウのサンプルを分析するのは、圦本さんらの化学分析チームの他に、岩石?鉱物分析（粗粒试料）、同（细粒试料）、挥発性物质分析、固体有机物分析、有机分子分析の5チームがあります。同日6月10日には、冈山大等からなるチームが论文公开とともに记者会见を开き、リュウグウのサンプルからアミノ酸23种类が见つかったことを発表しました⁴⁾。生命の起源に迫ると话题ですが、「生物の材料」であるアミノ酸だけではなく、「设计図」である搁狈础?顿狈础といった核酸の起源が、リュウグウに限らずさらに议论されていくことになるでしょう。

圦本さんは今回の结果を淡々と捉え、次を见据えています。「水の存在や40度という环境自体は、そんなに目新しいことではありません。ただ、色々な天体やその中の色々な场所で环境も违います。こういう情报を丁寧にたくさん集めると、新しい天体进化が见えてくるはずです。リュウグウのような颁型小惑星には、まだまだ色々な种类があります。2023年に翱厂滨搁滨厂-搁贰虫が持ってくる小惑星ベンヌのサンプルとどう违うかに期待です」

今后も他のチームから続々と研究成果が発表される予定です。それらにより、徐々に、少しずつリュウグウの姿、原始太阳系の姿、そして私たち自身の起源に近づけるに违いありません。

【川本思心?理学研究院／颁辞厂罢贰笔准教授】

6月12日：内容を一部加笔
6月18日：コメントを追加