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[BAO01-03] Analysis of amino acids synthesized in a gas plume by projectile-impact in nitrogen gas (Model experiment of asteroid’s impacts)
キーワード：impact of asteroid, Titan, synthesis of amino acids, hog gas plume, gas gun experiment
タイタンなど、大気を持つ衛星／惑星に小惑星が衝突した時、衝突により発生する高温ガスプルーム内で化学反応が起き、種々の有機物が合成され、地表に蓄積してきたと考えられる。この仮説を検証するため、２段式軽ガス銃を用いた、衝突合成実験を行っている。[1] 直径 7.1 mmのポリカーボネート弾を、秒速 7 km/sまで加速し、与圧室内のターゲットに衝突させる（ここに、与圧室内の窒素圧力は約 1 気圧、ターゲットは、直径 65 mmの鉄の前面に氷（氷＋ヘキサン）を付加してある）。 衝突直後に、ターゲット表面に高温プルームが発生し、10cm程度の大きさに成長する、約25μsの発光後、プルームの温度は低下し、消滅する。この時合成されたすす試料（多くの部粒子を含む）は、与圧室の内壁に堆積する。このすす試料を注意深く回収し、分析する。微粒子試料を高温純水で還流し、抽出液をダブシル誘導化し、高速液体クロマトグラフで分析した。その結果、アミノ酸であるグリシン、アラニンを検出することができた。[2] 特に、氷＋ヘキサン＋鉄ターゲットを用いると、その合成量が増加した。1mgの試料に対し、グリシンが約 2 nmol 含まれていた。試料無しの場合の種々の不純物分析から、これらのアミノ酸は、衝突合成されたと言える。 次に、微粒子試料を6 M HCl中，110℃で24時間加水分解を行い、脱塩処理後、陽イオン交換液体クロマトグラフ分析を行った。[3] その結果、グリシン，アラニン，アスパラギン酸などのタンパク質アミノ酸や γ-アミノ酪酸などの非タンパク質アミノ酸が検出され，その量は加水分解前よりもはるかに多くなった。これはアミノ酸が前駆体の形で生成していることを示す。コンタミでないことを証明するために，アミノ酸のD/L比の測定を計画中である。 現在、ガス条件、ターゲット条件を変えて、アミノ酸合成量がどのように変わるかを調べている。一方、FT-IR分析やTOF-MS分析においても、アミノ酸分子の存在を示す証拠を得ている。 窒素大気を持つタイタン衛星に、大量の小惑星が衝突した歴史と今回の実験結果を考えると、タイタン表面には、アミノ酸がかなり蓄積しているのではないか考えられる。参考文献：[1] T. Mieno, S. Hasegawa, "Production of carbon clusters by impact reaction using light-gaas-gun in experiment modeling asteroid colllision", Appl. Phys. Express 1(2008) 067006-1-3.[2] K. Okochi, T. Mieno, K. Kondo, S. Hasegawa, K. Kurosawa, "Possiblitility of Production of Amino Acids by Impact Reaction Using a Light-Gas Gun as a Simulation of Asteroid Impacts", Orig. Life Evol Biosph 45 (2015) 195-205.[3] T. Horiuchi, Y. Takano, K. Kobayashi, K. Marumo, J. Ishibashi, T. Urabe, “Amino acids in water samples from deep sea hydrothermal vents at Suiyo Seamount, Izu-Bonin Arc, Pacific Ocean”, Org. Geochem., 35 (2004) 1121-1128.