太古の塩結晶とともに残された多様な窒素化合物

愛媛大学大学院理工学研究科の白勢洋平講師が参画した研究グループは、小惑星探査機「はやぶさ2」が持ち帰った小惑星リュウグウの砂をX線や赤外線を使って分析し、炭酸ナトリウムや岩塩など水に溶けやすい塩結晶の周囲に、窒素を含む塩の結晶(硝酸塩)や、アンモニア、炭素と窒素が強く結びついた有機物などの窒素化合物が集まっていることを発見しました。

リュウグウは、約45億年前に生まれた大きな天体の破片で形づくられています。そのリュウグウの母体である天体の内部には水が流れていましたが、時間が経つにつれて凍結や蒸発により水は減少してゆきました。その際、残された濃い塩水から塩の結晶が沈殿し、窒素化合物も高度に濃縮されたと考えられます。リュウグウの砂からは、すでにアミノ酸や核酸塩基などの生命の材料となる有機物が発見されており、アンモニアなどの窒素化合物はこれらの合成に中心的な役目を果たしたと考えられています。本研究により、リュウグウの母天体には水が存在するだけでなく、「水が減少して成分が濃縮される仕組み」が存在したことで、アンモニアなどの反応性物質が高濃度で出会い、複雑な生命材料へと進化する反応が促進された可能性が示されました。

このような濃い塩水スープは、リュウグウだけでなく、地下に塩水が存在すると予想される準惑星セレスなどの太陽系の水天体でも存在するかもしれません。リュウグウの研究は、地球以外の天体で、生命の材料がどこで、どのように形づくられるかを紐解く手がかりになると期待されます。

本成果は、国際科学誌『Nature Astronomy』に2026年8月27日付で掲載されました。

研究成果のポイント

• 小惑星リュウグウの試料から、アンモニアやさまざまな窒素化合物が塩結晶の周辺に集まっていることを発見しました。
• 約45億年前、リュウグウの母体となった天体の水が蒸発・凍結して減少する過程で濃い塩水がつくられ、塩の結晶ができました。この際に窒素化合物も塩水に濃縮されたと考えられます。
• アンモニアなどの窒素化合物は、アミノ酸や核酸塩基といった、生命の材料物質をつくる合成に使われます。母天体に存在した「高濃度の塩水」では、生命の材料につながる化学反応が起こりやすい環境であった可能性を、今回の研究は示しました。

論文情報

• タイトル：Ammonium-bearing clays and multiple nitrogen species linked to late-stage brines of Ryugu’s parent body (リュウグウ母天体の末期塩水に関連するアンモニウム含有粘土と多様な窒素化学種）
• 著者：¹松本 徹、²湯澤 勇人、³小池 みずほ、⁴癸生川 陽子、¹野口 高明、⁵矢田 達、⁶菅 大暉、⁶伊奈 稔哲、⁷佐久間 博、⁸白勢 洋平、⁹北村 悠樹、¹伊神 洋平、¹三宅 亮
  ¹京都大学、²分子科学研究所、³広島大学、⁴東京科学大学、⁵宇宙航空研究開発機構、⁶高輝度光科学研究センター、⁷物質・材料研究機構、⁸愛媛大学、⁹日本分光株式会社
• 掲載誌：Nature Astronomy
• DOI：10.1038/s41550-026-02962-y