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タイタンに細胞膜候補の材料発見

2017-07-29 08:27:51 | 宇宙生物学
タイタンに細胞膜を形成できる物質が有る事を確認。生命を発見したわけでは無いけど、タイタンをもっと探査する理由になる。以下、機械翻訳。
2017年7月29日
NASA、土星の衛星に「膜」を形成する可能性のある化学物質を発見
NASAの科学者は、生命の化学前駆体を研究している長い興味をそそる科学者たちがいる土星の衛星のタイタンの大気中の化学アクリロニトリルを確実に検出しました。
地球上では、シアン化ビニルとしても知られるアクリロニトリルは、プラスチックの製造に有用である。土星の最大の衛星の過酷な条件下で、この化学物質は細胞膜に似た安定した柔軟な構造を形成することができると考えられています。他の研究者らは、以前はアクリロニトリルがタイタン大気の成分であることを示唆していたが、そこに見出された有機物や炭素が豊富な分子の臭いの中の化学物質の明確な検出は報告しなかった。
現在、NASAの研究者は、チリのアタカマ大型ミリメートル/サブミリメータアレイ(ALMA)によって収集されたタイタンデータのアクリロニトリルの化学的フィンガープリントを確認しています。チームは大量の化学物質をTitanに発見しました。これは大気が成層圏にある可能性が最も高い - この衛星に茶色がかった橙色を与える大気の霧の部分です。
マサチューセッツ州グリーンベルトにあるNASAのゴダード宇宙飛行センターのゴダードアストロバイオロジーセンターの研究員であるモーリーン・パーマー氏は、「タイタンの大気中にはアクリロニトリルが存在するという説得力のある証拠があり、 、および2017年7月28日のScience Advancesの論文の筆頭著者。
A Titan Discovery



NASAの科学者は、生命の化学前駆体を研究している長い興味をそそる科学者たちがいる土星の衛星のタイタンの大気中で、シアン化ビニルとしても知られている化学的アクリロニトリルを確実に検出しました。
クレジット:NASAのゴダード宇宙飛行センター
このビデオをNASAのHDフォーマットでダウンロードするGoddardのScientific Visualization Studio
地球の植物や動物の細胞は、表面温度が平均摂氏179度を超え、液体メタンで霧を吹き飛ばしているタイタンではうまく機能しません。
2015年に、大学の科学者たちは、タイタンにいる可能性が高い有機分子が、そのような不都合な条件下で、地球上の生きた細胞の脂質二重層に類似した構造を形成できるかどうかという疑問に取り組んだ。薄くフレキシブルな脂質二重層は細胞の内部を細胞の外界から隔てる細胞膜の主成分である。このチームは、アクリロニトリルを最善の候補としています。
これらの研究者らは、アクリロニトリル分子は、細胞膜に類似した材料のシートとしてまとめることができると提案した。このシートは、「アゾトソーム」と呼ばれる中空の微視的な球体を形成する可能性があります。この球体は、脂質二重層が形成できる球体と同じように、小さな貯蔵および輸送容器として機能することができます。
「外部環境と内部環境を分離するために安定した膜を形成する能力は重要です。なぜなら、化学物質が相互作用するのに十分な長さの化学物質を含む手段を提供しているからです」と、AstdiologyのGoddard Center担当ディレクターのMichael Mumma NASAのAstrobiology Instituteの資金提供を受けています。「膜様の構造がシアン化ビニルによって形成される可能性があるならば、それは土星の衛星のタイタンでの生命への道筋上の重要な一歩となるだろう」
ゴダードの研究チームは、アクリロニトリルはタイタンの大気中に豊富に存在し、最大2.8ppbの濃度で存在すると判断しました。この化学物質はおそらく、少なくとも200キロメートルの高度で成層圏で最も豊富です。結局、アクリロニトリルは冷たい低気圧になり、凝縮して表面に雨が降ります。
研究者たちは、タイタンの2番目に大きな湖であるLigeia Mareにどのくらいの量の物質を堆積させたかを計算しました。これは、地球のヒューロン湖とミシガン湖とがほぼ同じ表面積を占めています。Titanの生命に関して、Ligeia Mareは十分なアクリロニトリルを蓄積して液体の1ミリリットルまたは1/4ティースプーンで約1,000万個のアゾトソームを形成することができたと推定した。それは、地球上の海洋性海水1ミリリットルあたりおよそ100万個の細菌と比較されます。
Titanのアクリロニトリルを検出する鍵は、ALMAの11種類の高分解能データセットを組み合わせることでした。チームは元々、望遠鏡アレイによって受光される光の量を較正することを意図した観測記録からそれらを検索しました。
組み合わされたデータセットにおいて、Palmerと彼女の同僚はアクリロニトリル特徴と一致する3つのスペクトル線を特定した。この知見は、NASAの探査機カッシーニでの質量分析計による観測から、他の研究者がアクリロニトリルの存在を推測してから10年後のことである。
"この謎めいた宇宙生物学的に関連する化学物質の検出は、タイタンのような氷の世界で人類が発達するかどうかを確かめる科学者にとってはエキサイティングです"と、ゴダードの科学者Martin Cordinerは述べています。「この発見は、太陽系の化学的複雑性を理解する上で重要な要素となります」
国際天文学施設ALMAは、南半球の欧州天文研究機構、米国国立科学財団、および日本自然科学研究所とチリ共和国と協力してパートナーシップを結んでいます。

バナー画像: 2012年のこのカッシーニ画像は、タイタンとそのホスト惑星土星を示しています。クレジット: NASA / JPL-Caltech / SSI

最終更新日:2017年7月29日
タグ:星 生物学、ゴダード宇宙飛行センター、土星、太陽系、タイタン

ALMAの記事:原始地球大気を調べる手がかり:土星の衛星タイタンにアクリロニトリルを発見



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