フィラエが彗星で有機分子を発見

ロボット宇宙探査機は、10年にわたって67P彗星を追跡し、そして着陸した後、興味深い発見を持ち帰った。アヒルのゴムのような形のこの岩石には、謎めいた組成の有機分子が存在するのだ。

先週、欧州のロゼッタ計画はついに冷蔵庫サイズの着陸機を岩だらけの表面に打ち上げた。フィラエと呼ばれる着陸機は、最後に残ったバッテリー電力の一部を使って彗星を調査し、可能な限りのデータを地球に送信した。

この発見は科学にとって大きな勝利です。主に炭素でできた有機分子が互いに結合して、地球上のすべての生物を構成する脂肪、タンパク質、糖、DNA を形成します。これらの分子は生物の基本的な構成要素であり、太陽系全体に広く分布しているようです。

フィラエが発見した有機物がどのようなものかはまだ明らかではない。メタン（CH4）やメタノール（CH4O）のように単純なものかもしれない。しかし、ポピュラーサイエンス誌がロゼッタ着陸船チームを率いるステファン・ウラメック氏に話を聞いたところ、同氏は、その分子はそれほど単純ではないかもしれないと示唆した。同氏によると、より大きく複雑な分子であれば、フィラエが使用した装置で同様の測定値が得られる可能性があり、どの分子が検出されたのかを解明するにはチームにさらなる時間が必要だという。

「現在、これら[分子]がどのような種であるかを調査しており、近々発表する予定です」とウラメック氏は言う。「確実に知りたいのです。しかし、複数の種であることは間違いありません。」

フィラエが有機物を発見した経緯

フィラエの着陸時に機器が何度も故障したため、探査機は太陽電池パネルに十分な日光が当たらずバッテリーを充電できない場所に停止した。60時間のバッテリーが切れると、フィラエは冬眠状態に入った。

フィラエはバッテリーが切れる前にドリルの展開に成功した。ドリルが土壌サンプルを着陸機のオーブンに送り込んだかどうかは不明だ。オーブンは土壌サンプルを加熱して中身を調べるためのものだ。また着陸機がサンプルの分析に成功したかどうかも不明だ。

代わりに、この発見は、彗星の周囲の空間にある分子を「嗅ぎ分け」、質量分析法を使ってその分子が何でできているかを調べる機器から得られたものだ。

ミッションの科学者たちは、彗星が恒星の周りを周回する間に、暗いクレーターの中に閉じ込められていると思われる着陸機が、彗星の構造と組成の調査を続けるのに十分な太陽光を浴びることを期待している。その間、ロゼッタの周回機は彗星の周りを飛び回り、コマと呼ばれる彗星を取り囲む雲の組成を測定する。

これらは一体何を意味するのでしょうか?

炭化水素は小惑星、火星、その他の彗星でも検出されているため、フィラエがさらに多くの炭化水素を発見したことはそれほど驚くことではない。以前、ロゼッタ探査機は彗星から放出されるホルムアルデヒド、メタン、メタノール、アンモニアの痕跡を嗅ぎ分けた。

しかし、フィラエの発見は、実際に彗星に着陸して調査した最初の宇宙船であるため重要であると、NASAのドーンミッション（もうすぐ詳しく聞くことになるもう一つの素晴らしい宇宙船）を率いる惑星科学者マーク・サイクスは言う。科学者はこれまで、彗星のコマにある分子を研究し、それを使って表面で何が起こっているかを推測することしかできなかった。しかし、それは完璧な代替物ではないとサイクスは言う。

「分子が彗星の表面からコマに持ち上げられると、太陽からの紫外線によって分解されます。そして、分解にはそれほど時間はかかりません。彗星の表面でそれを検出すれば、元の分子が何であるかがわかります。フィラエがどんな分子を見つけたのかを知るのは非常に興味深いでしょう。」

まだ分​​析すべきことはたくさんある。フィラエが発見できる最も興味深い（そしてもっともらしい）ものは、タンパク質の構成要素であるアミノ酸だろう。

科学者たちは、生命に必要な成分である炭素、水素、リン、窒素が大きな宇宙の岩石によって地球に運ばれた可能性があると考えている。67P彗星でアミノ酸が発見されれば、この仮説を裏付けることになるだろう。

「アミノ酸を発見したかどうかはわかりませんが、もちろんそれは生命にとって非常に重要なことです」とウラメック氏は言う。

分子がアミノ酸であることが判明したとしても、それは地球上の生命が宇宙から来たという証拠にはなりません。それは可能性の 1 つであることを示すだけです。しかし、たとえより単純な有機物であることが判明したとしても、フィラエの発見は、生命の基本成分が太陽系全体と銀河系全体に共通している可能性があることを示唆する証拠の蓄積に加わることになります。それは、他の場所で生命が進化するチャンスをさらに増やすかもしれません。

「炭素を多く含む物質からDNAやRNA、そして生命体へと進化した生命の形成を​​考えると、あらゆる種類の有機物が役割を果たしている可能性がある」とウラメック氏は言う。「このプロセスは完全には理解されていない。」

分子が何であるかはともかく、その結果はきっと興味深いものとなるだろう。なぜなら、彗星の研究はタイムカプセルを開けるようなものだからだ。これらの分子は、太陽系がどのように誕生し、時間とともにどのように進化してきたかについて、科学者にさらなる理解を与えてくれるかもしれない。

「おそらく、これは純粋な物質です」とウラメック氏は言う。「彗星で見つかったこの有機物は、おそらく惑星状星雲から容易に入手できたものです。太陽系が形成された当時、そこにあったのでしょう。」