小惑星「イトカワ」に生命の材料はあるか?

隕石の中には火星や月から来たことがわかっているものもありますが、多くは小惑星から来たものであると考えられてきました。

小惑星の多くは、火星と木星の間にある「小惑星帯」(アステロイド・ベルト)にあります。そこで小惑星どうしの衝突などによってできたかけらが、軌道を外れて地球に降ってきて、隕石となったーーこの筋書きはもっともらしいのですが、決定的な証拠がありませんでした。

そこで、隕石中の物質ができた場所については、単なる「小惑星」ではなく、より厳密に「隕石母天体」という言葉が広く使われてきました。

2003年5月、日本の内之浦宇宙空間観測所(鹿児島県)から、探査機「はやぶさ」が打ち上げられました。目的は小惑星に着陸し、そこから試料を持ち帰ることでした。目的地の小惑星1998SF36は、地球軌道と火星軌道を横切る軌道を持ち、「地球近傍小惑星」とよばれるものです。打ち上げ後の8月、この小惑星は「イトカワ」(図「イトカワ」)と名づけられました。

「はやぶさ」は途上、大規模な太陽フレアに遭遇して太陽光パネルが損傷するアクシデントもありましたが、2005年9月、予定より遅れてイトカワを周回する軌道に入りました。同じ年の11月には、着陸時に弾丸をイトカワにぶつけて巻き上った試料をカプセル内に取り込むことを試みます。

結局、弾丸は発射されなかったようですが、はやぶさの着陸時の衝撃で、イトカワの試料が少量ながら採取できたことが帰還後にわかりました。

その後、一時は通信が途絶するなどトラブルが多発したため地球帰還は大幅に遅れましたが、2010年6月に地球大気圏に突入、サンプルカプセルは無事に回収されました。この間のドラマは3本の映画などに描かれています。

小惑星はその外見などからいくつかのタイプに分類されていて、イトカワは「S型」とされています。S型とは、見かけが石のような普通コンドライトに似た石質のものです。試料の分析結果からも、イトカワと普通コンドライトには多くの類似点が見つかり、普通コンドライトの母天体がS型小惑星であることがわかりました。

普通コンドライトは一般に、炭素質コンドライトよりも水や有機物の含量がかなり少ないため、イトカワ試料中の水や有機物の含量も少ないことが予想されていました。実際に有機物分析も行われましたが、アミノ酸量は検出限界以下でした。

C型小惑星「リュウグウ」へ

はやぶさの成功を受けて、その後継機「はやぶさ2」をどう計画するかが議論されました。

初号機がS型小惑星に行ったので、次は炭素質コンドライトに似た外観で、水や有機物を多く含む可能性がある「C型小惑星」が面白いだろう、太陽系の起源のみならず、生命の起源に関する情報が得られることも期待できるのだからーーとの意見が優勢となりました。一部には、再度イトカワに行ってより多くの試料を取ってくるべき、と主張するグループもありましたが、結局、C型小惑星に行くことが決まり、その対象とし1999JU3という小惑星が選ばれました。

この小惑星もイトカワ同様、地球近傍小惑星です。2014年12月、はやぶさ2が種子島宇宙センターから打ち上げられ、2015年10月に小惑星名が「リュウグウ」(図「リュウグウ」)に決まりました。水やサンプルを持ち帰る容器を「玉手箱」にたとえたことからの命名です。

初号機と異なり、はやぶさ2は比較的順調に航行し、2018年6月にリュウグウに到着、2019年2月と7月の2回、着陸が行われました。2回目に先立ち、小型搭載型衝突装置(SCI)をぶつけて人工クレーターを作成したことで、小惑星内部の物質を含む試料が採取できていることが期待されました。その後、帰還の途につき、2020年12月、無事に試料カプセルが地球に送り届けられました。

隕石は地球に小惑星の有機物を運んでいた

2022年からはリュウグウ試料の初期分析結果の報告が相次ぎ、C型小惑星が炭素質コンドライトの母天体であることがはっきりしました。2023年には、種々のアミノ酸が、右手型と左手型が同じ量だけ存在すること、つまりラセミ体であることもわかりました。また、核酸塩基の一つであるウラシルが検出されたことも報告されました。

これらのことから、小惑星の内部に存在した水や有機物が、そのかけらである炭素質コンドライトにより地球に運び込まれた可能性がより強くなったのです。さて、地球に有機物を宇宙から地球にもたらす運び屋は、隕石以外にも彗星や、氷と塵の塊である彗星から氷が昇華したり、小惑星どうしがぶつかったときなどにできる宇宙塵(うちゅうじん。惑星間塵[わくせいかんじん]とも)も、大きな役割を果たしていることがわかってきます。