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隕石による初期地球へのアミノ酸供給量および組成の解明:衝撃実験によるアプローチ

阐明陨石向早期地球提供的氨基酸的数量和组成：利用撞击实验的方法

基本信息

批准号：
10J08389
负责人：
菅原春菜
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2012
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、隕石や彗星などの地球外物質によってどのような種類のアミノ酸がどれだけ初期地球に供給されたのかを明らかにすることで、これらの地球外物質が地球上での生命誕生に果たした役割を解明することである。そのためには、隕石や彗星が地球に衝突する際に被る衝撃波が、中に含まれるアミノ酸にどのような影響を及ぼすのかを調べる必要がある。本年度ではまず、昨年度に行った彗星衝突を模擬した衝撃実験の結果についての詳細な考察を行った。この実験では彗星衝突により、彗星の中に含まれるアミノ酸が重合し、3量体までのペプチドが生成されることが明らかになった。実験により求められたペプチドの生成率と衝撃圧力の関係をもとに、初期地球への彗星の衝突量やその衝突条件等を考慮すると、彗星衝突により初期地球上にもたらされたペプチドの生成量は海底熱水噴出口におけるペプチドの生成量に匹敵する可能性があることがわかった。これは彗星衝突が初期地球への重要なペプチド供給源となった可能性を示唆している。次に本研究では、衝撃によるアミノ酸の化学反応メカニズムの基礎的な理解を目指し、衝突時の温度条件を変えてアミノ酸に衝撃を与える実験を行った。これは、瞬時に高温かつ高圧の状態を生じさせる衝撃波による反応において、温度と圧力がそれぞれどのように反応に関与しているのかを調べるためである。この実験では、通常の常温(301K)での実験の他に、液体窒素温度(77K)および高温(473K)での状態に試料容器を保ったまま、衝撃を与える実験を行った。その結果、アミノ酸の衝撃分解は圧力よりもむしろ温度の依存した反応であることが明らかになった。また、ペプチドの生成もアミノ酸の分解に対応していることがわかった。これは、アミノ酸の初期地球への供給を考える上では、衝突時の温度条件を知ることが重要であることを意味している。

The purpose of this study is to investigate the effects of meteorites and comets on extraterrestrial matter in the early stages of Earth's life. The impact of the shock wave on the Earth during the collision between meteorites and comets is necessary for the adjustment of the impact of the acid. This year, the comet collision simulation was carried out last year, and the detailed investigation was carried out. This is the first time that a comet has been detected. The relationship between the production rate and the impact pressure of the comet in the early stage of the earth is considered. The possibility that the production rate of the comet in the early stage of the earth is comparable to the production rate of the submarine hot water outlet is also considered. The possibility that comets may be important sources of supply in the early stages of a conflict with the Earth is also being discussed. This study focuses on the fundamental understanding of the chemical reaction mechanism of acid and shock, as well as on the temperature conditions during conflict. The shock wave, temperature, and pressure conditions are produced in response to high temperatures and pressures. The temperature of the sample container is usually at room temperature (301K), liquid temperature (77K) and high temperature (473K). As a result, the impact of acid decomposition is dependent on temperature. The first step is to reduce the amount of acid produced. The temperature conditions of the initial phase of acid supply are important.