Research press release

宇宙空間で発見されたクロロメタン

Nature Astronomy

Chloromethane discovered in space

宇宙空間における有機ハロゲン分子が、初めて地球外の2つの別々な場所で同時に発見されたことが、今週報告される。今回、67P/チュリュモフ・ゲラシメンコ彗星と、連星系形成の初期段階のガスと塵の質量を2カ所に集積させている若い連星系の原始星周辺から、クロロメタン(CH3Cl)が見つかった。

およそ200種の化学物質が宇宙空間で確認されているが、Edith Fayolleらのクロロメタンの発見は、ハロゲンと有機のメチル基を結び付ける最初の分子であることを意味している。それは3年前に彗星67Pに到達したロゼッタ探査機に搭載されたロジーナ(ROSINA)観測機器によって検出された。著者は67Pのような彗星が衝突によって初期の地球に最大で50ギガトンの塩素を供給した可能性があることを計算しており、彗星におけるクロロメタンの発見は地球の化学に影響を及ぼす可能性がある。アタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計(ALMA)を用いた、若い原始星系(IRAS 16293-2422)におけるクロロメタンの検出は、クロロメタンが惑星系より前の状況で、そして彗星に取り込まれたときに効果的に形成され、惑星系の形成を生き延びることができることを示唆する。著者らは、別の有機ハロゲンであるフッ化メタン(CH3F)もIRAS 16293-2422に存在する可能性のあることを発見した。

系外惑星に関するこれまでの研究は、クロロメタンが地球の熱帯植物や泥炭で放出されるように生物指標化合物であると考えてきたが、この研究で示された発見はクロロメタンが非生物的にも形成され得ることを示している。

The first detection of an organohalogen molecule in space, discovered simultaneously in two different extraterrestrial locations, is reported in a paper published online this week in Nature Astronomy. The study identifies chloromethane (CH3Cl) from the comet 67P/Churyumov-Gerasimenko and around a young binary protostar - two contracting masses of gas and dust in the early stages of forming a binary star system.

Although nearly 200 chemical species have been detected in space, Edith Fayolle and colleagues’ discovery of chloromethane represents the first molecule to combine an organic methyl group with a halogen. It was detected by the ROSINA instrument on board the Rosetta spacecraft, which visited the comet 67P three years ago. Finding chloromethane on the comet may have implications for chemistry on Earth, as the authors calculate that comets such as 67P could have delivered up to 50 gigatonnes of chlorine to the early Earth through impacts. The accompanying detection of chloromethane in a young protostellar system (IRAS 16293-2422), using the Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA), indicates that chloromethane forms efficiently under pre-planetary conditions, and, when incorporated in comets, can survive the formation of a planetary system. The authors find a hint that another organohalogen, fluoromethane (CH3F), might also be present in IRAS 16293-2422.

Previous studies on exoplanets have considered chloromethane to be a biomarker molecule, as it can be emitted by tropical plants and peat bogs on Earth, but the findings presented here show that chloromethane can also form abiotically.

doi: 10.1038/s41550-017-0237-7

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