Investigating evolution of Martian atmosphere and production of prebiotic molecules using an atmospheric photochemistry model

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惑星における生命存在可能性(ハビタビリティ)を明らかにするためには、初期の火星環境における生命の材料物質になり得る物質の存在量を調べることが重要である。特にホルムアルデヒド(H2CO)は、私たちの体を構成するアミノ酸や糖の材料物質となる有機分子である。そのため、初期火星環境におけるホルムアルデヒドの生成量を見積もることは、火星における生命の存在可能性を解明するための重要なステップである。2022年度では、主に過去の火星大気におけるホルムアルデヒド生成量に関するシミュレーション研究を実施した。過去30-40億年前の現在の火星大気より厚い大気を仮定し、大気中の水素と一酸化炭素を想定され得る範囲で変動させ、どのように大気中のホルムアルデヒドの生成量が変化するか詳細に調べた。その後、推定されたホルムアルデヒド生成量から過去火星の海の中におけるリボースの生成量を見積もった。結果として、大気中の水素の増加に伴いホルムアルデヒドの生成量も増加することを明らかにした。また、水素の量によって、ホルムアルデヒド生成量の一酸化炭素の増減に対する振る舞いが変わることが分かった。推定されたホルムアルデヒド生成量から過去の火星の海において、生命の誕生に重要な物質であるリボースが一定量生成される可能性を示した。さらに、次年度に実施予定である三次元大気循環モデルとの結合に向けて、大気中の水蒸気量に対するホルムアルデヒド生成量の応答も調べた。水蒸気の増加に伴い、ホルムアルデヒドの生成量も増加することが示唆された。