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天文学者ら、DNAの構成要素は金星の腐食性雲の中でも生存できる可能性があると天文学者が語る – Physics World

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金星の雲のイメージ。 惑星は半分暗闇で示されており、この紫外線画像では雲がかすんだピンク紫色として表示されています。
酸性雨: ハッブル宇宙望遠鏡による金星の紫外線画像。表面を覆う硫酸を多く含む雲が見えます。 (提供: L. Esposito/コロラド大学ボルダー校および NASA/ESA)

「地球の双子」としても知られる惑星にしては、金星は驚くほど住みにくい場所です。 表面温度は 735 K で、鉛が溶けるほど高温です。 94気圧の表面圧力は、最も頑丈な宇宙船以外はすべて押しつぶします。 それでも十分ではない場合は、厚く重苦しい雲から硫酸が滴り落ちます。

こうした欠点にもかかわらず、金星に生命が存在する可能性は天文学者や宇宙生物学者の間で熱い話題となっています。 このことが最後に見出しになったのは 2020 年で、その時は、 ジェーン・グリーブス 英国カーディフ大学の ホスフィンを観察したと発表した 地球の大気中で。 地球上でホスフィンを生成する唯一の方法は微生物の嫌気性代謝プロセスに関連しているため、この観察はそのような生命が金星にも存在するに違いないという証拠として広く解釈されました。

しかし、数週間以内に他の天文学者たちが 結果の妥当性に異議を唱える – 時には、次のような言葉で ほぼ同じくらいの腐食性 金星の硫酸を多く含む雲のように。 その後、2022 年に NASA の SOFIA ミッションによる追跡調査が行われます。 ホスフィンの証拠は見つからなかった。 以前の発見は間違っていたようです。 それで事態は静まり返りました。

曇った生息地

米国、カナダ、英国の研究者らによる新たな研究は、ホスフィンではなく金星の雲中の核酸の安定性に焦点を当て、議論を再開した。 これらの雲は、惑星の表面上空 48 ~ 60 km までほぼ連続的に積み重なって伸びており、雲内の温度は比較的穏やかです。外側の限界では 263 K (-10 °C) で、穏やかな 310 K (37 °C) まで上昇します。このような温度では共有化学結合が容易に形成され、雲は液体環境とエネルギー供給の両方を提供します。 何が気に入らないのか?

に掲載された彼らの研究では、 PNAS、天体物理学者 サラ・シーガー マサチューセッツ工科大学の博士とその同僚は、XNUMX つの「潜在的な注目を集める可能性がある」ことを認めています。 XNUMXつ目は、金星の雲には、地球上のすべての生命が依存している物質である水が決定的に不足しているということだ。 XNUMXつ目は、金星の雲に含まれる硫酸の濃度が非常に高いため、鉱山の尾鉱や海底火山で繁殖するバクテリアなどの酸を好む生物でさえ、そこでは生存できないということだ。

しかし、金星生命説の支持者にとって、話はこれで終わりではありません。 いわゆる生命の構成要素である DNA と RNA は、そのような高濃度の硫酸中では安定ではありませんが、シーガーらは、それらの基本分子の XNUMX つすべて (いわば構成要素の構成要素) が安定しているという証拠を発見しました。ちゃんと生きていける。

生涯にわたる酸性テスト

この証拠を得るために、チームのメンバーは、98 つの核酸塩基 (アデニン、シトシン、グアニン、チミン、ウラシル) といくつかの同様の分子のサンプルを 18% 硫酸に浸しました。 次に、分光学的手法を組み合わせて、24~13時間後の分子の構造を研究しました。 これらの技術の XNUMX つである炭素 XNUMX 核磁気共鳴 (NMR) 分光法を使用して、分子が時間の経過とともに分解するかどうかを確認するために XNUMX 週間後に測定を繰り返しました。 ほとんどの場合、答えはノーでした。 安定性の他のマーカーの中でも、分子の中心の芳香環は壊れずに残り、NMR スペクトルにおける炭素の「ピーク」の位置は、XNUMX 週間酸に浸した後でも変化しませんでした。

硫酸中での DNA 塩基と RNA 塩基の安定性を証明することは別のことです。 これらの塩基を組み合わせて、耐硫酸性の情報を運ぶ生体高分子を作る方法を見つけることもまた別の課題である。 それがなければ、金星版の遺伝学やダーウィンの進化論は存在しません。 それでも、シーガーらは研究を強気の見方で結論づけた。 「濃硫酸中で生命が誕生した可能性があるかどうかは分からないが、その可能性は排除できない」と研究者らは書いている。 「生命は水の代わりに濃硫酸を溶媒として使用し、液体濃硫酸中の雲の液滴から発生した可能性があります…このシナリオでは、金星の大気が依然として厳密に空中の濃硫酸ベースの生命を支えている可能性があります。」

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