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日本惑星科学会誌Vol. 33, No. 2, 2024

火の鳥
「はやぶさ」
未来編 その31〜リュウグウ試料の固体有機物分析〜

薮田 ひかる1，はやぶさ2初期分析 固体有機物チーム（要旨）小惑星や彗星といった始原小天体物質中の有機物は，星間分子雲から原始惑星系円盤を経て微惑星に至るまでの初期太陽系における化学進化を記録している．本稿で述べる「固体有機物」は，その見た目は地球上のケロジェンに似た，黒色で酸不溶性の不定形巨大分子を指し（図1），始原的な炭素質コンドライト隕石中の全有機炭素含有量の大部分を占める．さらには，色々な分類のコンドライト隕石，惑星間塵，微隕石にさまざまな組成で存在する．すなわち，固体有機物は惑星系形成の主要かつ普遍な材料であり，その化学組成や同位体組成には初期太陽系の歴史が記録されている．
「はやぶさ2」初期分析において，私たちは，小惑星リュウグウ試料中の固体有機物の組成を明らかにし，他の地球外物質のそれらと比較することで，初期太陽系におけるリュウグウ有機物の形成過程を決定した．

固体有機物チームの結成：モデルは映画「オーシャンズ11」
2017年秋，私ははやぶさ2 初期分析チームの「固体シャンズ8」が 公 開になった．大 好きなサンドラ・ブ
ロック主演の女性版オーシャンズで，イメージトレーニングついでに何度も鑑賞した．キャッチフレーズは『作戦開始．目撃者は，全世界』．

有機物（不溶性有機物）サブチーム」のリーダーに内

最初にチームに誘ったのは，アリゾナ大学での研定した．自分のチームに入ってもらいたいメンバーに究集会の帰り，ツーソン空港内を移動するバス中でついては事前にある程度構想していたので，順に打隣にいた横国の癸生川陽子さん（現：東工大）．二人診を始めた．

目は，フランス・グルノーブル大学のLyd ie B ona lさ

チームビルディングはしばしばスポーツや音 楽のん．チューリッヒでの研究集会の休憩中，ケーキを世界に例えられるが，私が今回お手本にしたのは，一緒に食べながら誘った．三人目と四人目は，米国映画「オーシャンズ」シリーズだ．
「オーシャンズ11」は海軍調査研究所（N R L）のBrad De Gregor ioさん

ジョージ・クルーニー率いる11人の犯罪スペシャリスとR honda St roudさん（現：アリゾナ 州 立 大 学）．

ト集団が史 上最大の現金強奪計画を実行していく

月・惑星科学国際会議（L P S C）で話しかけた時の，痛快映画で，私のお気に入りの映画の一つである．

Bradのキョトンとびっくりした表情と，いつもは落ち

この作品の予告に『各分野の，ベストのプロを用意し着きのあるR honda がほんとうに？ありがとう！と顔ろ』という文句があって，これを指針にした．同族経をほころばせてくれたときのことが印象に残ってい営や世襲ではない，仲良しグループでもない，流行る．その後もメールで一人ずつ打診をしたり，中にはにとらわれない，ただひたすら地球外有機物に魅せ相手の方からチームに参入希望の連絡をもらったりられて経験を積んできた人達の集団を，つくる．そん

して，2018 年夏の時点で，日本（ 広島大学，横浜国立なことを考えていたら，2018 年にちょうど新作「オー大学，東京大学，名古屋大学，早稲田大学，高エネ

1.広島大学大学院先進理工系科学研究科
hyabuta@hiroshima-u.ac.jp

ルギー加速器研究機構，大型放射光施設 Spr ing8，分子科学研究所），米国（N R L，カーネギー研究所，

火の鳥「はやぶさ」
未来編 その31 〜リュウグウ試料の固体有機物分析〜／薮田，他

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Adva nced Light S ou rce，NA SA），フランス（グやぶさ2」に搭載されたリモートセンシング機器によルノーブル大学，パリサクレー大学，パリ自然史博物る観測結果から，小惑星リュウグウの表面物質の反館），ポルトガル（リスボン大学）からの地球外有機物

射スペクトルは熱 変成を経験した CM 2コンドライト

および放射光科学の専門家計約30 名からなるチーに似ているということが公表されていた．そのため，ムを結成した．

穏やかな母天体熱変成を経験したCM 2 隕石であるチームミーティング，リハーサル

J bi let Winselwa n（ J W）隕石をリュウグウ模 擬試料として選定し，種々の分析手法で測定を行った．私たちがよく研究してきたMu rch ison 隕石 ( CM 2) や2018 年9月，固体有機物チームとして第一回のオTag ish L a ke隕石 ( C 2)などの始原的な炭素質コンンラインミーティングを行った．チーム活動に際してドライトに比べると，J W 隕石中の粒子状有機物は私が一つだけ気になっていたことは，自分が他のサ非常に少なく分析が 難しい試 料であった．リュウグ

ブチームのリーダーに比べて年齢が一回りぐらい若ウが始原的なCI 隕石に似ていることが判明した今いという点であった．メンバーの中には私より実 績になってJ W隕石の練習ばかりしていたあの頃をふりが豊富な年上の海外の研究者達もいるので，こいつかえると予想は外れたわけだが（良い意味で），リュがリーダーでだいじょうぶかと思われやしないかと．

ウグウ試料の熱史を明らかにするための比較対象とこの不安を払拭する方法はただひとつ，チームメンして研究しておいて大変意味があったし，そのようバーの信頼を勝ち取るしかない．ここから本番までな難易度の高い地球外物質が帰還しても測れるようの間，私はチーム内を温めることを第一目標に，オンに備えておいたことはチームのスキルアップに繋がっラインミーティングを定期的に行った．日本の22 時，た．また，JS P S C ore -to - C oreプログラム（「惑 星ヨーロッパの13~14時，アメリカ東海岸の8時（西海岸科学国際研究ネットワークの構築」杉田精司教授・代は早朝 5~ 6 時になり申し訳なかったが）に90 分間程表）の海外派遣事業を活用して，癸生川さんがパリ度の会議をするとだいたい皆が参加できる．だいた

南大学（現：パリサクレー大学）へ，橋口未奈子さん

い月に1回のペースで会議を行い，各メンバーの研究（名古屋大学）がパリ国立自然史博物館へ，菅大暉さ紹介に始まり，チームの科学目標・役割分担・分析プ

ん（S P r ing- 8）が N R Lへ短期滞在し，それぞれの共ロトコル構築・試料配分量・論文出版計画などの議論同研究を行っていただいたことも，チーム内の交流を進め，初期分析におけるさまざまな約束事を共有を促進する潤滑剤となった．

し，リハーサルが始まってからは各メンバーの分析結果報告とディスカッションを続けた．ミーティングを重ねているうちに，私自身がチームの皆さんとZ o om

固体有機物チームの分析戦略を介して会う日が楽しみになってきて，リラックスしここで，話は初期分析チームが決まる何年も前にたムードで準備を進めることができたように思う．国さか のぼる．私は「はやぶさ2」が プレプロジェクト内のメンバーはもちろん，有り難いことに海外のメンだった時期から今日までの約15年間，このミッションバーも非常に協力的に参加していただいた．ディスを最優先した日々を，突っ走ってきた．その頃，当時カッションの時などは海外のメンバーの卓越したリアはまだ発展が緩やかであった地球外有機物研究をクションとコミュニケーション力に救われたところが成長させるため，東京大学の永原裕子先生が代表で大きかった．いざという時に精神的に頼れる経験豊

基盤 研究（S）「 初期太陽系における鉱物−水−有機

富な地球外物質学者に傍にいてもらえるよう，私より物相互作用：惑星と生命起源物質初期進化」（ 2010 -年長のG eorge C ody（ カーネギー研究所）とC eci le2014 年度）を獲 得してくださった．この研究計画にEng ra nd（ パリサクレー大学）に副リーダーになっておける目的の一つは，野口高明先生（茨城大 [ 現：京いただいたことも，チームのバランスにつながったよ大] ），薮田（当時：阪大），伊藤正一さん（ 京大），橘うに思う．

省吾さん（東大），中村智樹先生（東北大），岡崎隆司

2019 年9月頃からリハーサルを始めた．探査機「はさん（九大），寺田健太郎先生（阪大），海老原充先生

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OOOOOOOO

微 分析手法による複合分析フローを中心に実 施しONた [ 3]．顕微赤外・ラマン分析には，試料をダイヤモOOO

CO

HNOO

約100 nmの超薄切片を作製した．分析フローは目的

OOCには，ウルトラミクロトームまたはF I B - SE Mで厚さNOOンド窓板上で潰した試料を作製した．その他の分析OOSO

スケール二次イオン質量分析計（Na no S I M S）の顕O

HNに応じて大きく二つに分けた．一つは，非処理の（化N学的な加工をしていない）リュウグウ粒子を分析し，

OSOOO

SO

O

試 料中の有 機 物のありのままの 組 成と分布を明らOかにするためのフローとした．もう一つは，リュウグO

図1：始原的な炭素質コンドライト隕石に含まれる固体有機物のモデル構造[1]．

（図1ウ試 料を塩酸とフッ化 水素酸の混合溶液で化学処
薮⽥）
理し分離精製した黒色の不溶性有機物（I nsolubleO rga nic Matter, IOM）の平均組成を明らかにし，（首都大）が共同で南極微隕石の鉱物・有機物・同位リュウグウの固体有機物を特徴づけるためのフロー体分析を複合することにより原始惑星系円盤におけとした．つまり，顕微分析と湿式分析をしっかりと両る物質進化を総合的に解明することであったが，こ立させた二刀流で, 私達は分析を行ったわけである．

れははやぶさ2の成功に向けて異分野の研究者達が初期分析の後半には（初期成果論文投稿後，2022共同で分析を行う“ 練習”の機会でもあった．今でこ年1月〜），上記の分析フローに加えて，実施するとさそ，複合分析は色々な研究者が行っているが，私達らに意義のある分析（飛行時間型二次イオン質量分はこの基盤（S）研究を通して，国内で初めて，二次イ析法 [ ToF- S I M S]，Su l f u r-X A N E S，反射スペクオン質量分析計（S I M S），集束イオンビーム（F I B）-

トル分析）や，試料量の点で挑戦性の高い分析（固体走査型電子顕微鏡（S E M），走査型透過 X 線顕微鏡

1H - 核磁気共鳴 [ N M R]，選択的化学分解）を行っ（S TX M）-X 線吸収 端近傍構造（X A N E S），透過た（図2）．また可溶性有機分子チーム，揮発性物質型電子顕微鏡（TE M）による複合分析フローを実践

チームからIOMの分析要望があったため，それぞれし，確立したのである [2]．ここに至るまでには，異のチームに試料をお分けした．並行して，杉田精司さなる分析手法を同時に用いると試料が汚染したり損ん，湯本航生さん（東京大学）など新しいメンバーに傷したりするなどの試行錯誤があり，それぞれの分戦力として加わっていただき，固体有機物チームは析手法の流儀の違いを学んだ上で，分析フローを修総勢 40 名以上に拡大した．

正していく必要があった．この準備経験があったか
らこそ，はやぶさ2 初期分析ではスムーズに分析戦略を立てることができ，大きな問題なく本番に臨むこと

リュウグウ試料との対面ができたと思っている．私達をお導きくださった永原

2021年 6月下旬，固体有機物チームに配分された先生には本当に感謝の気持ちでいっぱいである．

リュウグウ試料が入った複数の重い輸送容器を，橘

図2に固体 有機 物チームが実 施した試 料 分析フさんが遠 路はるばる新幹線に乗って東 広島駅までローを示す．南極微隕石研究における自分の経験を持ってきてくださった．当時はコロナ禍による移動制生かしつつ，経験 豊富なメンバー達の意見もとり入限が続いており，私が勤務している広島大学は特にれた結果，精巧なフローが組み上がった．初期分析

行動指針が厳しく，私自身が宇宙科学 研究所までの前半は（2021年7月〜12月），顕微フーリエ変換赤試料を受け取りに行くことが許可されなかったので外分光法（μ-F T I R），顕微ラマン分光法，S TX M -あった．

X A N E S，走査型透過電子顕微鏡（S TE M）-電子エ

橘さんから受け取ったリュウグウ試 料を，この日ネルギー損失分 光法（E E L S）- エネルギー分散 型 Xのために大学に有料で借りていた部屋に準備したク線分析（E D S），ナノ赤外分光法（A F M -I R），ナノリーンブースへ早速運び，保管した．精神統一のため

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未来編 その31 〜リュウグウ試料の固体有機物分析〜／薮田，他

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図2：固体有機物チームが実施したリュウグウ試料分析フロー．[3] を改変．にハンドリング開始まで数日ねかせて，さあ，一つ目ライドガラスをお弁当箱ぐらいのケースに移し，振動の容器を開封しにとりかかろうとしたところ，，え，開防止のために，ばかでかいFed Exの段ボールで梱かない，開かない，え，えっ・・？容器が硬く，治具包し，世界中のメンバーへ発送した．宅配便業者にを使っても開けられない．初っ端から，もう・・・動揺なったかと思うほど，この梱包・発送作業をひたすらしてきて，冷や汗まで出てきた．時すでに21時．夜分

1年間やり続けた．国内メンバーへは，初期分析のはに申し訳なかったが，宇宙研での研究歴がありこのじめのうちはハンドキャリーで試 料を渡すように心容器に詳しい橋口さんに焦って電話すると，優しくがけた．コロナ禍のために私が各大学まで出向くこ落ち着いた声で「あ，そういう時はですね，容器蓋のとは原則として許可されなかったので，最寄りの新窓の縁を針で何度もツンツンして隙間を作るように幹線の駅（名古屋，新横浜，東京など）までは行き，メすると，窓が外れて試料を救出できますよ」．その言

ンバーの方々にもそれぞれの駅まで来ていただいて葉に，どんなにか私も救出されたことか．アドバイス

試料をお渡し，さらに各メンバーから別のメンバーへにしたがい，針とピンセットの先端を使って，粘り強試料をハンドキャリーしてもらうという形式で，しばく窓蓋と格闘し，ようやく開けることができた．ふぅ．

らくは進めていた．ただ，このやり方は時間も負担も持つべきは仲間．

かかるため，試料に影響がないことを確認してからスタートこそばたばたしたが，そこから先は順調に進んでいった．チームリーダーとしての私の重要な任務の一つは，メンバーにリュウグウの微粒子をクリーンな状 態で遅滞なく配分すること．石英皿に入っているリュウグウの砂粒を，針で一粒一粒ピックアップは郵送に切り替えた．

酸処理による不溶性有機物(IOM)の分離精製し，ホールスライドガラスに移していった．静かなク

もう一つの私の重要な任務は，酸によるリュウグリーンブースの中で一人，この作業を繰り返していウ試料の化学処理を行い，不溶性有機物 ( IOM )をるうちに，ゾーン状態に入っていく．試料が入ったス分離精製することであった．私はこの湿式分析技術

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6N HCl, 48hrs (Aug 30, 2021)

Aug 26, 2021
6N HCl, 43hrs (Sep 16, 2021)

6N HCl, 40hrs (Sep 3, 2021)
1N HCl/9N HF,46hrs (Sep 5, 2021)

1N HCl/9N HF, 108hrs(Sep 13, 2021)

A0106

6N HCl, 20hrs (Sep 8, 2021)

C0107

1N HCl/9N HF, 108hrs (Sep 21, 2021)

Sep 25, 2021

（図3図3：リュウグウ試料の不溶性有機物を分離生成するための酸処理過程．

薮⽥）に関して20 年の経験を持つが，数グラム〜数百ミリ溶性フッ化物が生成する原因となる無機物を除去しグラムの隕石を扱ったことはあっても，わずか10ミリた．このような工夫を重ねた甲斐あって，約90日間かグラムの地球外 物質を酸処理した経験はなかった．

けて，高い収率で純度の高いIOMを得ることに成功

そのため，少量のリュウグウ試料から超微量のIOMした（図3）．黒い炭素質残渣が実際に生じている様の回収に果たして成功するのかどうか，やってみるま子を目にすることができた時は，ホッとした．

では確信が 持てなかった．化学 処 理によるIOMの興味深かったのは，リュウグウのIOMをメタノーロスを最小限に抑えるため，使用する容器を30 m l

ルで洗浄後，約50℃のホットプレートで乾かしていくのテフロン遠 沈 管から1. 5 m lのマイクロチューブに過程で，一部だけなかなか沈殿しない様子が観察さ変更し，そのサイズに合わせた振とう機，遠心分離れたことである．乾燥後，その部分を針で採取して機を購入して，実験器具・装置を全てスケールダウン

みると，ねっとりとしていて，黒色というよりは茶色をした．アルミ型クリーンブースの中で酸処理を行うこ呈した物質（後述）であることがわかった．このようなとは腐食の原因となり不可能なので，別室にケミカ現象は, 隕石のIOMを精製する過程では, 見られなルクリーンベンチを導入し，その中で作業を行った．

い.

IOMの精製法には，塩酸とフッ化水素酸を用いた従来法と，フッ化セシウム・フッ化水素酸・ジオキサンを用いた密度分離法の2 種類があるのだが，極小容器で密度分離を効率よく行うのはキビしいのではな

初期分析 いざ“GAME ON”― 興奮と緊張の日々から，軌道に乗るまでいかと判断し，古き良き確実な従来法をとることに2021年7月初旬，最初の試料配分完了後，世界中した．従来法では不溶性フッ化物の二次的生成によで固体有機物分析が始まった．私もプレーヤーの一りIOMの純度が低下する可能性に注意しなければ員としてS TX M分析を担当した．リハーサル時は月1ならない．そこで，フッ化 水素酸を加える前に塩酸回だったが本番になってからは2週間に1回の頻度ででリュウグウ試料を1週間かけて念入りに処理し，不オンラインミーティングを開き，各担当に進捗報告を

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未来編 その31 〜リュウグウ試料の固体有機物分析〜／薮田，他

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図4：リュウグウ試料と炭素質コンドライト隕石のμ-FTIRスペクトルの比較 [3]．
（図4 薮⽥）(a) 化学処理を行っていない（非処理の）試料，(b) 試料を酸処理して得られたIOM．脂肪族炭素C-H結合（2960 cm -1, 2930-2925 cm -1,2855-2850 cm -1, 1460 cm -1, 1380 cm -1），カルボニル基C=O結合（1705-1690 cm -1), 芳香族炭素C=C結合（~1600 cm -1）．

してもらった．特に初めの数ヶ月間は，当然ながら，で，同じ分析手法でも装置の物理的な構造の何らか出てくる結果全てがエキサイティングなもので，皆がの違いが影響しているために起こる場合がある．個心から分析を楽しみ，高揚感に満ちあふれていた．

人の研究では気にする必要がなくても，チーム研究同時に，私が配分した試料が配分過程で汚染していではそれで結論が変わってしまうおそれもあるため，ないかどうかを知る瞬間でもあり，毎回毎回緊張し解釈に慎重を要した．自分か相手の結果が誤っていては不備がないことを確認しホッとする連続であっるのではないかという不安から言い合いになったこた．ある時，癸生川さんから「リュウグウが呼吸してともたまにあったが，同じ分析担当者間で納得がいいるように，F T I R測定中，脂肪族炭化水素が増えくまで議論を重ねて，初期成果論文には，科学的議ていくんです」と知らせを受けた．隕石の測定では影論にコンセンサスが得られる範囲でそれぞれのデー響のない環境中の微量な揮発性炭化水素を，リュウタをできるだけ多く, 公正に発表する方針をとった．

グウのマトリックスはすぐに吸着してしまいやすいというのである．それはとても興味深い性質であると共に，二次的な吸着を早急に防がねばならない重大な問題発見だった．二人で試料保管環境と測定環境を急いで見直し，その原因を排除した条件下で測定をやり直したこともあった．
そのうちデータがある程度まとまってくると，ナー

初期分析から得られた成果：
リュウグウの固体有機物の化学進化
私たちの初期分析から得られたリュウグウの固体有機物の化学進化に関する成果は，以下のとおりである．

バスになる場面も増えてきた．複数の大学 研究機関
で，同じ試料を同じ分析手法・条件で測定し得られ(1)リュウグウの 有 機 物と始 源 的な炭 素 質隕 石のたデータ間に，誤差範囲を超えた（試料の不均一性有機物との関係でも説明できない）相違が見られることがあったから種々の分 光 分析 から，リュウグウの固体 有 機 物である．これは私たちのチームに限らずよくあることは，芳香族炭素，脂肪族炭素，ケトン基，カルボキ178

日本惑星科学会誌Vol. 33, No. 2, 2024

ABCD

図5：リュウグウ試料の超薄切片の透過電子顕微鏡画像 [3] ．スケールバーはいずれも 500 nm. (A) 薄い有機物（diffuse carbon）が混合したマグネシウム系層状ケイ酸塩に2つの磁鉄鉱粒子 (Mag)と硫化鉱物ナノ粒子(Sulf)が隣接している．(B)大きい炭酸カルシウム粒子中のベシクル状包有物．(C) (A)のEDS元素マップ．炭素（マゼンタ），酸素（シアン），硫黄（黄）． (D)（B）のEDS元素マップ．炭素（マゼンタ），カルシウム（緑），酸素（黄），硫黄（シアン）．炭酸カルシウム粒子中にdiffuse carbon，Fe, Ni- 硫化物，硫酸カルシウムが包有されている．

シル基などが無秩序に結合した高分子構造であるこ物が完 全に一致していたわけではない．リュウグウとが明らかとなった [ 3]．このような化学特徴はCI，試料を酸処理して得られたIOMのF T I R スペクトル

CMコンドライトの有 機 物のものと調 和的であった

では，リュウグウの方が隕石よりもIOMを構成する（図4a）．特に，ラマン分析で検出された蛍光のバッ

脂肪族炭素のピーク強度が高く（図4b），前述したごクグラウンド強 度 がリュウグウとCI 隕石で同じぐらく一部のねっとりとした茶色いIOMはN - H 基の吸収い高く（CM 隕石はこれらより低い），IOMの含有量が卓越していた [6]．また，リュウグウのIOMのバルが蛍光に寄与する要因ではないかと私たちは考察し

ク水素同位体比の方が，CIコンドライトのIOMの値ている [ 3, 4]．グラフェンのような秩序だった化学構よりも低い [ 3]．さらには，R a ma nやS TX Mの測定造は見られなかったことから，本研究で用いたリュウ中，リュウグウIOMがレーザーやX 線による損傷をグウ試 料の有機物は母天体内部や天体 衝突による隕石IOMよりも受けやすいことが観察されている．こ

高温加熱（> ~ 200℃）を経験していないことが判明

うした細かい違いは何に起因するのかまだわからな

した [ 3, 5] ．また，リュウグウ試料中の有機物の平いが，新鮮な小惑星表面試料と，地球で風化を受け均的な水素・窒素・炭素同位体組成は，CIコンドライた隕石有機物の違いかもしれないし，リュウグウと隕トのバルク組成および IOMの値に近かった．以上の石が経験した母天体プロセスの違いかもしれない．

結果から，我々は，C 型小惑星と始原的な炭素質隕石の有機物の直接的な関係を実証した．
だが，リュウグウの固体有機物と隕石の固体有機(2)リュウグウの母天体における有機物，鉱物，水の相互作用（図5薮火の鳥「はやぶさ」
未来編 その31 〜リュウグウ試料の固体有機物分析〜／薮田，他ナノメートルスケールでの観察によって，リュウグ

3.54

ウ試料中の有機物は，層状珪酸塩や炭酸塩と混合・る前から存在した有機物の前駆物質が，母天体で水と反応して変化し，リュウグウ有機物を形成したと考えられる．リュウグウ試料中の有機物の Ca rbonX A N E Sスペクトルは，(i) 芳香族炭素に非常に富むタイプ（ 芳香族炭素のピーク幅が他より大きい）, ( i i )芳香族炭素に比較的富むタイプ（ 芳香族ケトンに対する芳香族炭素のピーク強度比が比較的高い）, ( i i i )典型的な隕石有機物に似ているタイプ（主に芳香族炭素，芳香族ケトン，カルボキシル基の3つのピークからなる）, ( iv) 一部に炭酸基を含み，マトリックスに薄く広がって分布するタイプ（d i f f use ca rbon），の4 種に分類された [ 3]（図 6）．隕石中の粒子状・球状 有 機 物の大部 分 が（i i i）のスペクトルを示 すのにHighlyAromatic

33.5

Optical Density (arbitrary units)

隣接した状態で分布していることがわかった [ 3, 7]（図 5）．このことから，小惑星母天体に取り込まれ179

2.53 A0108-11a

Ryugu

Aromatic

Ryugu
A0108-3b

IOM-like

2.52

Ryugu

Murchison IOM

1.52 A0108-11d

Orgueil IOM

1.5
10.51

DiffuseRyugu
A0108-11g

0.50275

275

280
280

285
285

290
290
eV

295
295

300
300

305305

図6：リュウグウ試料と隕石IOMの微小領域におけるC-X ANES
スペクトル [3] ．
芳香族炭素（285.0 eV）, 芳香族ケトン（286.5eV）, カルボキシル基（288.5 eV）
炭酸基（290.4 eV）．

⽬盛の数値が⼩さいため、上から付記した図13

対して，リュウグウの粒子状・球状有機物（ナノグロ値と一致していたが，中には Cに富む，または欠乏ビュール）の約6割が (i)または(i i)であり，芳香環の大した値を示す有機物がわずかに発見された．この起きさやヘテロ環の割合などが 多様な固体 有機 物が源については現在もひきつづき研究を進めている．

多く存在することが示唆される．層状 珪酸塩や炭酸塩に混じったd i f f use ca rbon
（ iv）も豊富であった．
こうした特 徴から，リュウグウの母天体では水との反応が著しく進行し，粒子状・球状有機物の芳香族C型小惑星，D型小惑星，彗星との関係化や酸化が進むとともに，前駆物質の層状ケイ酸塩

リュウグウ（C 型小惑星）の固体 有機物の特徴を，の層間への吸 着・加水分 解によって大量のd i f f use

D型小惑星（Tag ish L a ke隕石），彗星（彗星塵，惑ca rbonが生成し，結果的に固体有機物の組成が多星間塵，微隕石）のものと比較すると，リュウグウの様化したことが示唆される [ 3]．

固体 有機物のδDの範囲は，CI , CMコンドライト，
Tag ish L a ke隕石の中で水質変成の影響が最も大(3)極低温環境起源の前駆物質

きい試 料（11v）と最も少ない（ 始原的な）試 料（5b）リュウグウ微粒子の炭素に富む領域，またはIOMに類似するのに対して，水質変成をほとんど経験し15には，重水素（D）および/または Nが濃集した値がていないCRコンドライト，惑星間塵や南極微隕石の局所的に検出された [ 3, 8] ．このような水素・窒素同値に比べると低い（図7）．したがって，原始惑星系位体組成の異常は，極低温環境におけるイオン- 分円盤で生じた共通の前駆物質が，C 型小惑星，D型子反応に由来すると考えられている．したがってリュ小惑星で起こったような母天体水質変成を経験したウグウには，星間分 子雲や原始惑星 系円盤の外側結果，リュウグウの有機物を生じたと考えられる．まといった極低温環境に由来するリュウグウ有機物のた，リュウグウの固体 有機物のN/CはCI , CMコン前駆物質が局所的に保存されていることが見出されドライトの値と類似するが，Tag ish L a ke隕石のN/15
Nが欠乏した有機物も検出された．これた．中には，Cの方がやや高く，彗星塵，惑星間塵，微隕石のN/

らは星間分子雲か原始惑星 系円盤のN 2 ガスと部分Cはさらに高い．N/Cは水と反応によって変化しにく平衡にある有機物に由来すると考えられる．炭素同いため，星間分子雲や原始惑星系円盤における気相位体比については，多くが隕石中のIOMの平均的な- 固相間での分配や，彗星の近日点通過により生じた

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(a)

(b)

（図7薮⽥）（CI, CM, Tagish Lake, CR）の酸処理で得られたそれぞれの不溶性残渣の (a) 水素同位体比(δD)と(b) 窒
図7：リュウグウ試料，炭素質隕石素同位体比(δ15N)の分布の比較 [3] ．
白丸はホットスポット（またはコールドスポット）．色付きの丸印は各残渣のバルク平均値．破線はホットスポットの最頻値．

ものであると考えられる．このような，異なる小天体発表した [ 3, 5 -12]．これから投稿予定の論文もいく

物質間で見られる化学組成の類似点と相違点は，Cつかひかえている．ひきつづき，ぜひご期待いただき型小惑星，D型小惑星，彗星にそれぞれ取り込まれたい．

た原始惑星系円盤での前駆物質に共通性と連続性があることを示唆している [ 3]．
はやぶさ2 初期分析をふりかえって初期分析は1年間の時間が与えられていたとはいえ，初期分析チームとしての初期成果論文 [ 3] は，2021年7月から11月ごろまでのわずか半年弱という短い期間に得られたデータを12月末までに論文としてまとめ，投稿したものである．このタイトかつタフ謝辞
この記事を書く機会を与えていただいた渡邊誠一郎先生と，はやぶさ2プロジェクトの皆様に感謝いたします．

参考文献

な分析スケジュールを全速力で一緒に駆け抜けてく[1] Glavin, D. et al., 2018, Primitive Meteorites andれたチームのメンバーの皆さん（図 8）に，そしてリュ

Asteroids: Physical, Chemical and Spectroscop-

ウグウに，心から感謝している．本当にかけがえのな

ic Observations Paving the Way to Exploration

い経験をさせていただいた．初期分析全体や，プロ(Ed. Abreu N.) pp. 205.

ジェクトのあゆみ全体をふりかえれば，この紙面にはいちいち書けない苦しくしんどい出来事も沢山あったけれども，そんな経験を積んだ私たちだからこそ,将来のサンプルリターン探 査を支え続ける力になれるのではないかと思う．
固体有機物チームからは現在までに9 報の論文を[2] Yabuta, H. et al., 2017, Geochimica et Cosmochimica Acta 214, 172.
[3] Ya b u t a , H . e t a l . , 2 0 2 3, S c i e n c e 3 7 9, D O I :10.1126/science.abn9057.
[4] Komatsu, M. et al., Meteoritics & Planetary Science, in revision.

火の鳥「はやぶさ」
未来編 その31 〜リュウグウ試料の固体有機物分析〜／薮田，他

図8：はやぶさ2初期分析 固体有機物チームメンバーの写真．

[5] Bonal, L. et al., 2024, Icarus 408, 115826.
[6] Kebukawa, Y. et al., 2023, Meteoritics & Planetary Science, DOI: 10.1111/maps.14064.
[7] Stroud, R. et al., 2024, Meteoritics & Planetary
Science, DOI: 10.1111/maps.14128.
[8] Nittler, L. et al., 2024, Earth and Planetary Sci-181（図8薮⽥）[10] Quirico, E. et al., 2023, Meteoritics & Planetary
Science, DOI: 10.1111/maps.14097.
[11] Maturin, J. et al., 2024, Astronomy & Astrophysics 684, A198.
[12] Baross, J. et al., 2022, Astrophysical Journal
Letters 935, L3.

ence Letters, in press.
[9] Dartois, E. et al., 2023, Astronomy & Astrophysics 671, A2.

著者紹介薮田 ひかる
広島大学大学院先進理工系科学研究所ポストドクトラルフェロー，大阪大学助教，広研究科 教授．筑波大学大学院博島大学准教 授を経て，2019 年度から現職．専門は士課程化学研究科修了．博士（理

有機宇宙地球化学，アストロバイオロジー．はやぶさ学）．産総研特別研究員，日本学

2では着陸地点選定 , 初期分析（固体 有機物チーム

術振 興会 特 別 研 究 員（東 京 都立リーダー）を担当. 生命の起原および進化学会会長 ,大 , アリゾナ州立大），カーネギー

日本学術会議会員を務める．