Research press release

【惑星科学】火星上に有機物はあるのか

Scientific Reports

Planetary science: Is there organic matter on Mars?

火星着陸船が火星の土壌で行った実験でクロロメタンの放出が検出されたが、これが火星表面の有機物の存在を示しているのかについては論争が続いている。この論点についての研究をさらに進めた結果が今週報告される。この研究では、隕石の試料を用いて火星着陸船の実験が再現され、隕石に含まれる有機物からクロロメタンが放出されたことが確認された。この結果は、火星で観測されたクロロメタンの放出が、火星の地表に存在する隕石の破片に含まれる有機物に由来する可能性を示している。

過去2回の火星探査ミッションでクロロメタンが検出され、このクロロメタンが、火星の土壌に含まれる有機物の熱化学反応の産物なのか、あるいは地球由来の汚染物質なのかを調べる研究が行われてきた。今回、Frank Kepplerたちは、前者の可能性があるとする考えを示し、その理由として、地球上でも塩化物の存在下で有機物が関係する類似のプロセスが起こっていることを挙げている。そして、Kepplerたちは、このプロセスによって、1969年にオーストラリアに落下したマーチソン隕石に含まれる物質からクロロメタンが生じることを実証した。

マーチソン隕石の試料から生じたクロロメタンの解析では、クロロメタンが地球外起源の有機物から生じたことを示唆する独特な同位体特性(一意的な化学的痕跡)が明らかになった。この結果を受け、Kepplerたちは、火星上で検出されたクロロメタンの同位体分析を行えば、クロロメタンの起源が、隕石によって堆積した火星固有の有機物なのか、地球から送り込まれた火星着陸船による汚染なのかを判別できる可能性があるという。

Whether chloromethane emissions detected by Mars landers experiments on Martian soil indicate the presence of organic matter on the Martian surface has been a matter of debate, and this question is probed further in Scientific Reports this week. Replication of the Mars lander experiments on a meteorite sample reveal that the chloromethane derives from organic materials in the meteorite. These results indicate that the chloromethane emissions observed on Mars may come from organic material in meteorite debris found on the surface of Mars.

Chloromethane has been detected on two separate Mars missions, but some studies have questioned whether this chemical is a product of thermal reactions of organic material in soil or a terrestrial contaminant. Frank Keppler and colleagues suggest that the former is possible, as a similar process, involving organic matter in the presence of chloride, occurs on Earth. They demonstrate that chloromethane is produced in this way from material in the Murchison meteorite, which fell in Australia in 1969.

Analyses of the chloromethane from the Murchison sample reveal a distinct isotopic signature (a unique chemical ‘fingerprint’) which implies it is formed from organic material of extra-terrestrial origin. Thus, the authors propose that isotope analysis of the chloromethane detected on Mars could determine whether its origin is from organic material that is indigenous to Mars, deposited by meteorites, or contamination from the landers sent from Earth.

doi: 10.1038/srep07010

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