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

太阳高能粒子在原始地球生命产生中作用的实验研究

• 批准号: 20H02014
• 负责人: 小林 憲正
• 金额: $ 11.48万
• 依托单位: Yokohama National University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H02014/
• 关键词: 太陽エネルギー粒子; 生命の起源; アミノ酸; ホモキラリティ; 有機炭素; 銀河宇宙線; 一酸化炭素; 陽子線照射; 紫外線照射; ホモキラリティー; エナンチオ過剰; ミュオン; 一酸化二窒素; 紫外線

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。

In recent years, the sun に た stars が huge フ レ ア を up こ す こ と が 観 measuring さ れ, if い sun が high エ ネ ル ギ ー か つ high フ ラ ッ ク ス の sun エ ネ ル ギ ー particles (SEPs) を emit し が た possibility in stopping さ れ て お り, こ れ が life born に send and し に が た possibility theory in business さ れ て い る. This study に お い て は, SEPs が (1) the earth の ハ ビ タ ビ リ テ ィ に and え た effects, (2) the original big 気 か ら の organics generation を promote し た possibility, (3) ア ミ ノ acid の ホ モ キ ラ リ テ ィ ー generated と の masato even を center に simulation be 験 を line っ て い る. (1) で は, smothering, mixed water contains を む 気 body か ら strong な greenhouse unseen fruit を has す る acidification 2 smothering が SRBC す る こ と を yoko irradiation be 験 に よ り confirm し た. (2) で は early earth big 気 は acidification carbon element, smothering を two main と す る が, several の acidification carbon を high possibility む が い こ と が in stopping さ れ て い る た め, 2 a acidification acidification carbon, carbon, smothering element (モ ル than 9:1:10 ま た は 10:0:10)) お よ び water steam 気 を containing mixed む 気 body へ の yoko irradiation (DongGong big タ ン デ ム accelerator) と ultraviolet irradiation (キ セ ノ ン ラ ン プ) line を っ た. The acidification contains carbon を ま な は い situations, yoko line, uv と も に organic が generated し た が, ア ミ ノ acid は ほ と ん ど generated し な か っ た. In the case of acon irradiation of the sample, the formation of に - acidified carbon sample in the gas phase が confirms された. Acidified carbon を containing む situations <s:1> various types ア ノ ノ acid formation が confirmation された. こ の occasions の ア ミ ノ acid の エ ネ ル ギ ー 収 rate, お よ び early earth に お い て SEPs エ ネ ル ギ ー が galactic cosmic ray エ ネ ル ギ ー よ り も number girder last time る と い う presumption を with い る と, SEPs に よ り meteorites な ど に よ り に earth transported ば れ を た quantity last time る ア ミ ノ acid が generated し た こ と が in stopping さ れ た. (3) で は SEPs に よ り で in big 気 じ る ス ピ ン partial pole ミ ュ オ ン に よ る ア ミ ノ acid の エ ナ ン チ オ before turning to generate に つ い て theory, be the 験 な beg を 検 続 け て い る. の above results よ り, SEPs が earth で の の life born に お い て め extremely important な て 働 き を line っ た こ と が in stopping さ れ た. The を stability of organic matter and <s:1> stability in interplanetary における are of great significance to える.

项目成果

スピン偏極ミュオン照射による有機分子への不斉発現の可能性

自旋极化μ子辐射在有机分子中不对称表达的可能性

• 发表时间: 2022
• 作者: Ohashi;T.;Sakamaki;T.;Funakoshi;K.;Muranushi;M.;Shito;C.;Shibazaki;Y.;and Suzuki;A.;児島拓仁;高橋淳一，坂元俊紀，柏倉大樹，癸生川陽子，小林憲正，柴田裕実
• 通讯作者: 高橋淳一，坂元俊紀，柏倉大樹，癸生川陽子，小林憲正，柴田裕実

火星の縦孔における生命の可能性とUZUMEによる探査

火星垂直洞中存在生命的可能性及UZUME的探索

• 发表时间: 2021
• 作者: Sakuma Wataru;Yamasaki Shunsuke;Fujisawa Shuji;Kodama Takashi;Shiomi Junichiro;Kanamori Kazuyoshi;Saito Tsuguyuki;横堀伸一，春山純一，小林憲正
• 通讯作者: 横堀伸一，春山純一，小林憲正

きぼう曝露部を利用した液体反応用宇宙曝露装置

使用 Kibo 曝光区域的液体反应空间曝光装置

• 发表时间: 2022
• 作者: 三田肇;白水まどか;小栁陸希;中川和道;別所義隆、たんぽぽチーム
• 通讯作者: 別所義隆、たんぽぽチーム

たんぽぽ２における小天体有機物の宇宙曝露実験

蒲公英2号小天体有机物空间暴露实验

• 发表时间: 2022
• 作者: 癸生川陽子;古賀優志;松岡萌;左近樹;小林憲正;伊藤元雄，山下翔平;武市泰男;高橋嘉夫;三田肇，矢野創
• 通讯作者: 三田肇，矢野創

太陽エネルギー粒子による初期地球大気からのアミノ酸前駆体生成

利用太阳高能粒子从早期地球大气中生产氨基酸前体

• 发表时间: 2022
• 作者: 小林憲正，宇土拓海，毛利駿介，癸生川陽子，高橋淳一;柴田裕実;三田肇，福田一志;小栗慶之;V. S. Airapetian
• 通讯作者: V. S. Airapetian