隕石の中身は「油田」だった——2個の石から15万種類を超える有機分子式

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隕石にはアミノ酸が入っている。この話は昔から知られていて、「生命の材料は宇宙から運ばれてきたのかもしれない」という文脈でよく登場します。ところが、隕石の中身を「有名な分子だけ探す」のではなく「溶け出すものを片っ端から全部数える」というやり方で調べ直したところ、出てきた分子式の数は2個の隕石でざっと15万種類を超えました。しかも一部の分子は、顕微鏡で1個ずつ姿まで撮影されています。2026年9月に The Planetary Science Journal に載った、アメリカの国立強磁場研究所(MagLab)とブルックヘブン国立研究所の共同研究です。

調べたのは、有名な2個の隕石

材料になったのは、どちらも「炭素質コンドライト」と呼ばれる、炭素や水を多く含む原始的なタイプの隕石です。1個目はマーチソン隕石。1969年にオーストラリア・ビクトリア州に落ちたもので、落下直後に100キロ以上が回収され、地上での汚れが少ないこともあって、この半世紀でもっとも研究された隕石のひとつです。今回はシカゴのフィールド博物館から破片の提供を受けています。2個目はアグアス・サルカス隕石。2019年にコスタリカに落ち、民家の犬小屋を直撃したことでも話題になった、比較的新しい隕石です。こちらはアリゾナ州立大学の隕石研究センターから提供されました。

従来のやり方は、隕石を粉にして水や酸で洗い、グリシンやウラシルといった「名前の知られた分子」が入っているかを確かめる、というものでした。それ自体は成功続きだったのですが、そのやり方だと、名前を知らない分子は最初から探していないことになります。隕石から溶け出す有機物(可溶性有機物)の大部分は、いわば手つかずのまま残っていました。

研究チームは方向を変えました。粉にした隕石を、メタノール、エタノール、クロロホルム、トルエンの順に、だんだん「油っぽい」溶媒に変えながら4段階で洗い出します(マーチソンではアセトンも追加)。水に近い溶媒には窒素や酸素を含む鎖状の分子が、油に近い溶媒には環(リング)を持つ油っぽい分子が溶け出す、という性質の違いを使って、溶け出すものを取りこぼしなく集める作戦です。

「数える装置」と「撮る装置」

集めた溶液は、2種類の装置にかけられました。1つ目は、フロリダ州タラハシーのMagLabにある21テスラのフーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴質量分析計です。名前は長いですが、やっていることは「分子の重さを、とんでもない精度で量る」ことです。この装置の測定誤差は80 ppb(10億分の80)以下。論文の言い方では、電子1個ぶんの質量より小さい誤差です。ここまで正確に重さが分かると、炭素・水素・窒素・酸素・硫黄が何個ずつ組み合わさっているか、つまり分子式が1本ずつ決まります。もともと石油の成分分析で鍛えられてきた装置で、超伝導磁石を使った質量分析計としては世界最高性能とされています。

結果は、抽出液1本あたり1万8千種類以上の分子式が決まり、全部を合わせるとマーチソンで6万6千種類以上、アグアス・サルカスで9万1千種類以上になりました。炭素の数は10個から70個まで、酸素は最大20個、分子の重さは質量数で1,000近くまで広がっています。しかも、質量分析で決まるのは「原子の数の組み合わせ」までなので、同じ分子式でも形が違う分子は複数ありえます。実際の分子の種類は、この数より多いことになります。

2つ目の装置が、ニューヨーク州ブルックヘブン国立研究所の高分解能原子間力顕微鏡です。担当したパーシー・ザール氏は、真空中で銅の結晶の上に抽出物を乗せ、顕微鏡の針の先に一酸化炭素の分子を1個だけくっつけて、分子の上をなぞるように走らせました。針先が分子の環(リング)から受ける押し返しの強さを読み取ると、原子どうしのつながり方が絵として浮かび上がります。質量分析が「何でできているか」を教え、顕微鏡が「どんな形をしているか」を見せる、という役割分担です。

ただし、この撮影はとても手間がかかります。複雑な混合物の中から数個の分子を撮るのに、数日から数か月かかることもあるそうです。今回はマーチソン隕石から14個の分子について、飽和した鎖状のものから縮合した芳香環(ベンゼン環がいくつもつながった構造)まで、構造の分かる画像が得られました。隕石の物質にこの顕微鏡が使われたのは、これでまだ3回目です。実際の画像は下の出典リンク先で見られます。この記事に載せているのは想像図です。

同じ仲間の隕石なのに、中身はほとんど重ならない

数の多さより意外だったのが、中身の「重なりの少なさ」です。まず溶媒ごと。マーチソンのメタノール抽出液とトルエン抽出液を比べると、共通する分子式は1%未満でした。水っぽい溶媒と油っぽい溶媒では、ほぼ別の集団が溶け出していたわけです。従来のように水や酸だけで洗っていたら、油っぽい側はまるごと見えていなかったことになります。

次に隕石どうし。マーチソンとアグアス・サルカスは同じ炭素質コンドライトの仲間で、見た目もよく似ています。それなのに、分子式のリストを重ねると、共通するのはごく一部だけでした。たとえば鉄を含む有機分子(炭素が35個を超えるものもある、安定した有機金属化合物)は両方から見つかりましたが、その顔ぶれは異なり、マグネシウムを含む有機分子はアグアス・サルカスのほうがずっと少なくなっています。マグネシウム入りの分子が溶け出す溶媒も、マーチソンではメタノール、アグアス・サルカスではクロロホルムと、はっきり違いました。

研究チームはここから、太陽系の初期に小惑星ごとにまったく違う環境があり、それぞれの場所で別々の有機化学が進んでいた、と見ています。宇宙の材料は一様ではなかった、ということです。

そして、筆頭著者のジョセフ・フライ=ジョーンズ氏が持ち出したのが石油との比較です。同じ装置で石油を分析すると、これまで扱った中でもっとも複雑な混合物になるのですが、隕石の有機物はそれと同じくらい複雑だった。つまり隕石は、アミノ酸を小包のように届ける運び屋というより、油田のような「石油化学の貯蔵庫」に近い姿をしていた、というのが今回の結論です。

材料が山ほどあることと、生命が生まれることは別の話

ここは線を引いておきたいところです。今回分かったのは「隕石の中の有機物は、これまで思われていたよりケタ違いに多様で複雑だった」ということであって、生命が見つかったわけでも、生命がこうして生まれたと示されたわけでもありません。生命が現れるより前の太陽系に、複雑な有機化学の工場が動いていたことの証拠が増えた、という位置づけです。その材料の山から生き物の仕組みへどうつながったのかは、まだほとんど分かっていません。

それでも、この研究の効き目は大きいと思います。「隕石がアミノ酸を運んできた」という話は、材料が少数の名前で数えられるような印象を与えます。実際にはその背後に十数万種類の分子式があり、しかも隕石ごとに中身が違う。生命の起源を考えるときの前提が、静かに書き換わったことになります。今回の手法は、はやぶさ2が持ち帰ったリュウグウの試料や、オシリス・レックスが持ち帰ったベンヌの試料のような、地上で汚れていない小惑星の試料にも使えます。同じやり方で数えたら、それぞれの小惑星にどんな「油田」があるのか。次に見えてくるのはそこだと思います。

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画像について

この記事の画像は AI(ChatGPT)で作った想像図で、ご自由にお使いいただけます。お使いになるときは、出典としてこの記事へのリンクを載せていただけるとうれしいです。

出典

Frye-Jones, J. W., Aguilera, M. L., Zahl, P., Marshall, A. G., Rodgers, R. P. (2026). Direct Molecular-scale Insight into Soluble Organic Matter from the Murchison and Aguas Zarcas Meteorites Enabled by 21T FT-ICR MS and Single-molecule HR-AFM Imaging. The Planetary Science Journal, 7(9), 213.
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/PSJ/ae9a8d(オープンアクセス)

Brookhaven National Laboratory. A Glimpse of the Solar System’s Origins: Striking Details on the Molecules Inside a Meteorite(2026年9月16日)
https://www.bnl.gov/newsroom/news.php?a=123172(顕微鏡で撮影した分子の実画像はこちら)

Universe Today. Space Rocks Carry Hundreds of Thousands of Complex Organic Molecules—and We Just Photographed Them(2026年9月22日)
https://www.universetoday.com/articles/space-rocks-carry-hundreds-of-thousands-of-complex-organic-moleculesand-we-just-photographed-them

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