好奇心は火星の生命によって作り出されたかもしれない有機分子を見つけます

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石炭、原油、トリュフの共通点は何ですか？どうぞ。お待ちしております。

その答えは、ベンゼンによく似た働きをする分子であるチオフェンです。原油、石炭、トリュフはすべてチオフェンを含んでいます。他のいくつかの物質も同様です。 MSL Curiosityは火星にチオフェンを発見しました。これは、火星がかつて生命をホストしていたことを決定的に証明するものではありませんが、その発見は探査機にとって重要なマイルストーンです。特にトリュフは生きており、石油と石炭は昔はそうでした。

NASAの好奇心のウェブサイトからの引用は、探査機の使命が何であるかを私たちに思い出させます：「火星は、火星に微生物と呼ばれる小さな生命体をサポートできる環境があったかどうかを評価するために設計されました。つまり、その使命は地球の「居住性」を決定することです。」

ベルリン工科大学の2人の科学者は、火星で発見されたチオフェンの好奇心は、火星の生命の初期のサインであると考えています。彼らが正しければ、火星はかつて、単純な生命体が住んでいた。調査結果を新しい論文で発表しました。

ペアは、Dirk Schulze-MakuchとJacob Heinzです。 Schulze-Makuchは、ワシントン州立大学の天文学者でもあります。彼らの論文のタイトルは「火星のチオフェン：生物起源か非生物起源か？」ジャーナルAstrobiologyに掲載されています。

MSL Curiosityは火星の堆積物にチオフェンを発見しました。これは、火星で見つかった多数の興味深い分子の1つで、生物起源の可能性があります。チオフェンはまた、続成作用を通じて非生物起源である可能性があります。これは、堆積物が堆積岩になるときに発生する物理的および化学的変化です。

火星の堆積物からチオフェンを見つけるために、好奇心は最初にサンプルを500℃以上に加熱する必要がありました。次に、好奇心はそれをSAM（火星でのサンプル分析）装置で調べました。 SAMは、ガスクロマトグラフィー質量分析を使用して、サンプルから排出されるガスを分析しました。 SAMは実際には3つの機器を1つにまとめたもので、一緒に有機化学物質を検索します。

「私たちは、化学的経路よりも可能性が高いと思われるチオフェンのいくつかの生物学的経路を特定しましたが、それでも証拠が必要です」と、Dirk Schulze-Makuchはプレスリリースで述べました。「あなたが地球上でチオフェンを見つけたら、あなたはそれらが生物学的であると思うでしょう、しかしもちろん、火星では、それを証明するためのバーはかなり高くなければなりません。」

チオフェンは、生物起源の可能性を示唆する構造を持っています。それらは、4つの炭素原子と1つの硫黄原子が水素原子とともにリング状に配置されています。炭化水素は有機化学の必須要素であり、硫黄の原子を含む炭化水素分子は有機化学の研究の重要な部分です。

チオフェンの非生物学的供給源があります。それらは、流星の衝突、および熱化学硫酸塩還元と呼ばれるプロセスによって作成されます。このプロセスでは、化合物は摂氏120度（248 F）以上に加熱されます。

しかし、最も興味深いのはチオフェンの生物学的供給源です。遠い過去、おそらく約30億年前、火星ははるかに異なる場所でした。おそらく、生命を宿すことができた暖かく湿った環境でした。これらの古代の細菌は硫酸塩の還元プロセスを生物学的に促進し、キュリオシティが検出したチオフェンをもたらした可能性があります。

テクノロジーは急速に変化します。好奇心は、前任者の精神と機会よりもはるかに進んでいました。大きな分子を小さな分子に分解して分析する技術を使用しています。しかし、次の火星探査車、ESAのExoMarsミッションが赤い惑星に到着すると、さらに高度な技術がもたらされます。

ExoMarsのMOMA（Mars Organic Molecule Analyzer）は、ExoMarsローバーで最も優れた宇宙生物学の機器であり、最大の機器でもあります。好奇心の楽器よりも少し洗練されており、分子を研究するために断片化に依存していません。 MOMAは、より大きな分子の収集と研究を可能にします。

MOMAは、ホモキラリティーの概念を使用して、分子を生物的または非生物的のいずれかとして識別します。これは、MSL好奇心では不可能です。ホモキラリティーは、アミノ酸と糖の特性です。アミノ酸や糖など、生命に必要な有機分子の多くは、キラルと呼ばれる左利きタイプと右利きタイプがあります。

地球の生命では、20個のアミノ酸のうち19個はホモキラルで左巻きであり、RNAとDNAの一部である糖はホモキラルで右巻きです。ホモキラリティーは効率的な代謝に不可欠です。しかし、実験室で生成された同じ化学物質は、左利きタイプと右利きタイプの量が等しくなります。基本的な考え方は、ホモキラルな生命のビルディングブロックを見つけた場合、生物源がある可能性が高いということです。

同位体比は、生物起源または非生物起源の同じ原子を区別することもできます。この論文の執筆者であるシュルツェ=マクとハインツェは、炭素と硫黄の同位体を探すためにも、ExoMarsローバーからのデータの一部を使用する必要があると考えています。特に、両方の軽い同位体。彼らは、私たちが生物学的起源を見つける可能性が最も高い場所だと考えています。

「生物は「怠惰」です。エネルギーの消費が少ないため、元素の軽い同位体変化を使用するのが望ましいでしょう」とシュルツマクッチ氏は語った。

生命体は、生成する元素の軽い同位体と重い同位体のバランスを変える傾向があります。その比率は、ビルディングブロック内の同じ要素の比率とは異なります。シュルツェ・マックによると、それは「人生の物語」です。

火星での生命に関する議論は何十年も続いています。バイキング着陸船が1976年に火星にいたとき、彼らは有機化合物を探して、最初の現場測定を行いました。彼らが見つけたものは、今日でも幾分物議を醸している。なぜなら、それらの結果を完全に再現することのできる実験室実験はないからである。しかし、バイキングの調査結果は非生物的な情報源によって説明できると科学界では広く信じられています。