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NASA の探査機オシリス・レックスが小惑星ベンヌから持ち帰った砂と、1969年にオーストラリアに落ちたマーチソン隕石。どちらにも、生き物の体をつくるアミノ酸の仲間が含まれている。ペンシルベニア州立大学などのチームは、そのうちの β-アラニンというアミノ酸を両方から取り出し、分子を組み立てている炭素の原子を、分子の中の位置ごとに調べた。分子全体でならすと、ベンヌとマーチソンの値はほとんど同じだった。ところが位置ごとに見ると、両者はまるで違っていた。
論文は2026年9月24日に学術誌 Communications Earth & Environment に載り、11月10日に大学が発表した。筆頭著者は、当時ペンシルベニア州立大学で博士研究員をしていた Ophélie M. Mcintosh さん。NASA ゴダード宇宙飛行センターやアリゾナ大学の研究者を含む11人の共著だ。
宇宙から届いたアミノ酸
隕石にアミノ酸が含まれていることは、ずいぶん前から知られている。マーチソン隕石は落下直後に回収され、炭素を多く含む隕石の代表として長く研究に使われてきた。ただ、隕石は地面に落ちてから人の手に渡るまでに、地球の水や微生物、人の手に触れる。中のアミノ酸がどこまで宇宙由来なのかは、いつも気にしなければならない点だった。
ベンヌの試料は事情が違う。2023年にカプセルで地球に届き、地球の物質に触れないよう管理された状態で開けられた。その後の分析で、タンパク質に使われる20種類のアミノ酸のうち14種類と、DNA や RNA の材料になる塩基が見つかっている。ベンヌの石がどんな場所で生まれたかを、別の元素の同位体から探った研究もある（小惑星ベンヌは火と氷の境目で生まれていた）。
これまでの研究は、どのアミノ酸がどれだけあるかを調べるものが中心だった。Mcintosh さんたちが知りたかったのは、それらが宇宙のどこで、どんな反応でできたのかという点だ。
今回選ばれた β-アラニンは、タンパク質をつくる20種類には入っていない。それでも人の体の中でもつくられ、ほかのアミノ酸とつながって短い鎖（ペプチド）になる。隕石や小惑星の試料では量の多いアミノ酸のひとつで、宇宙でできる有機物を調べる材料に向いている。
同じ炭素でも、重さの違う原子がある
炭素の原子のほとんどは「炭素12」だが、約1%は中性子が1個多い、少し重い「炭素13」だ。材料がどこでどんな反応を通ってできたかによって、炭素13の割合はわずかに変わる。研究者はこの割合を、基準となる物質と比べて千分の1（‰、パーミル）単位で表す。たとえば +363‰ なら、炭素13の割合が基準より36.3%多い。−163‰ なら16.3%少ない。
ふつうの分析では、分子に含まれる炭素をまとめて測り、平均の値を出す。β-アラニンには炭素が3つある。1つは酸の性質を持つ部分（カルボキシ基、COOH）の炭素で、残りの2つは窒素を含むアミノ基へつながる鎖の炭素だ。分子はもっと小さな材料をつなぎ合わせてできるので、炭素ごとに別の材料から来ていることがある。どの位置の炭素が重く、どれが軽いかを見れば、平均値では消えてしまう作り方の手がかりが残っている。
試料のアミノ酸はごくわずかしかない。チームは、ペンシルベニア州立大学にしかない、極めて少ない量で平均の同位体比を測れる装置（pico-CSIA）と、分子の位置ごとの同位体比を測れるよう手を加えた質量分析計（GC-Orbitrap）を組み合わせた。測ったのは、カルボキシ基の炭素と、残り2つの炭素の平均、そして分子に1つだけある窒素の同位体（窒素15の割合）だ。ベンヌの試料は、採取した砂をよく混ぜたものを使っている。
平均はそっくり、中身は別物
ベンヌの β-アラニンでは、カルボキシ基の炭素が +363‰、残り2つの炭素の平均が −163‰ だった。同じ分子の中で、526‰ も差がある。マーチソン隕石のほうは +111‰ と −44‰ で、差は155‰。どちらも「カルボキシ基の炭素だけが重く、残りの2つは軽い」という並び方は同じだが、ベンヌのほうが極端だ。
3つの炭素を単純にならすと、ベンヌは +12‰ほど、マーチソンは +8‰ほどになる（数値は論文の値から計算した）。Mcintosh さんは大学の発表で、平均では誤差を考えると両者は実質的に同じなのに、分子の中の炭素で比べるとまったく違う、と話している。分子をまるごと測っていたら、この違いは見えなかった。
共著者の Katherine Freeman さんは、同じ分子の隣り合う原子の位置でこれほど大きな差があったことに心底驚いたと語っている。大学の発表によると、ベンヌのカルボキシ基の炭素の値は、宇宙から来た有機分子で記録された同位体の偏りとして過去最大だという。窒素も違っていて、窒素15の割合はベンヌが +170‰、マーチソンが +63‰ だった。
同じ作り方で、別の場所の材料から
炭素の並び方が同じということは、2つの試料の β-アラニンが同じ種類の反応でできたことと合う。一方で、カルボキシ基の炭素で252‰、残りの炭素で119‰、窒素で107‰と、値そのものは大きく食い違う。論文は、この食い違いを、小惑星の母天体の中で起きることが分かっている変化（水による変質や加熱など）で説明するのは難しいとしている。
そこで著者たちが挙げるのが、材料の出どころの違いだ。生まれたばかりの太陽のまわりには、ガスと塵の円盤（原始惑星系円盤）が広がっていた。太陽からの距離や温度によって、円盤の中で手に入る材料の同位体の割合は場所ごとに違っていたと考えられる。同じ反応でアミノ酸ができても、材料を取り込んだ場所が違えば、炭素や窒素の重さの割合は変わる。位置ごとの同位体は、円盤の中で有機物づくりが場所によって違っていたことを示す直接の証拠になりうる、というのが論文の結論だ。
同じチームは以前、もっとも単純なアミノ酸であるグリシンを調べ、ベンヌのグリシンは寒く厳しい環境でできた可能性があると報告している。Mcintosh さんは、グリシンでも β-アラニンでも、こうした分子が太陽系の別々の環境や場所でできたかもしれない点が大きな発見だと話している。
ただし、測ったのはそれぞれ1種類の試料で、ベンヌのほうは砂を混ぜ合わせたものだ。小惑星の中で水にさらされたときに、分子の中の同位体の並びがどう変わるのかもまだ分かっていない。Freeman さんは、それを確かめるのが次の大事な段階だとしている。論文は、地球の汚染を受けていない試料で測ったこうした値が、生命が関わらずにできた有機物の基準になり、太陽系のほかの場所で生命の痕跡を探すときの比較材料になるとも書いている。
分子の中に残っていた出身地の記録
ベンヌとマーチソンの β-アラニンは、分子全体で見れば区別がつかなかった。3つの炭素を1つずつ見たことで、同じ反応でできながら、材料は別々の場所から来ていたらしいことが見えてきた。Freeman さんは、これほどの差がいまも残っていること自体が、これらの分子が太陽系ができたばかりのころ、地球ができる前につくられた可能性を示すと話している。
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出典
- Mcintosh, O. M., Baczynski, A. A., Rasmussen, C. ほか（2026）Nitrogen and intramolecular carbon isotopic measurements of β-alanine in samples from asteroid Bennu and the Murchison meteorite. Communications Earth & Environment https://doi.org/10.1038/s43247-026-04084-9
- Penn State News（2026年11月10日）Bennu asteroid analysis suggests unexpected origins for organics in space https://www.psu.edu/news/earth-and-mineral-sciences/story/bennu-asteroid-analysis-suggests-unexpected-origins-organics-space
- Universe Today（2026年11月12日）Asteroid Bennu’s Sample Delivers Another Surprise https://www.universetoday.com/articles/asteroid-bennus-sample-delivers-another-surprise
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