Experimental Studies on Roles of Solar Energetic Particles in the Generation of Life on the Primitive Earth

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近年，太陽に似た恒星が巨大フレアを起こすことが観測され，若い太陽が高エネルギーかつ高フラックスの太陽エネルギー粒子(SEPs)を放出した可能性が示唆されており，これが生命誕生に寄与した可能性が理論的に示唆されている。本研究においては， SEPsが(1)地球のハビタビリティに与えた影響，(2) 原始大気からの有機物生成を促進した可能性，(3) アミノ酸のホモキラリティー生成との関連を中心に模擬実験を行っている。(1)では，窒素，水を含む混合気体から強力な温室効果を有する一酸化二窒素が生成することを陽子線照射実験により確認した。(2)では初期地球大気は二酸化炭素・窒素を主とするが，若干の一酸化炭素を含む可能性が高いことが示唆されているため，二酸化炭素・一酸化炭素・窒素（モル比9:1:10または10:0:10））および水蒸気を含む混合気体への陽子線照射（東工大・タンデム加速器使用）と紫外線照射（キセノンランプ）を行った。一酸化炭素を含まない場合は，陽子線・紫外線ともに有機物が生成したが，アミノ酸はほとんど生成しなかった。陽子線照射の場合，気相中に一酸化炭素の生成が確認された。一酸化炭素を含む場合は多種類のアミノ酸生成が確認された。この場合のアミノ酸のエネルギー収率，および初期地球においてSEPsエネルギーが銀河宇宙線エネルギーよりも数桁上回るという推定を用いると，SEPsにより隕石などにより地球に運ばれた量を上回るアミノ酸が生成したことが示唆された。(3)ではSEPsにより大気中で生じるスピン偏極ミュオンによるアミノ酸のエナンチオ過剰生成について理論的，実験的な検討を続けている。以上の結果より，SEPsが地球上での生命の誕生において極めて重要な働きを行ったことが示唆された。SEPsは極地などの地球極限環境や惑星間における有機物の安定性を考える上でも重要である。