「リュウグウ」サンプルの生物汚染発見が、逆説的にJAXAでの汚染排除の適切さを証明
小惑星から直接採集したサンプルは、地球の生物に汚染されていないこと、大量に採集できないことから、最も貴重な科学サンプルです。このためサンプルの取り扱い時には、汚染に対して細心の注意が図られます。 インペリアル・カレッジ・ロンドンのMatthew J. Genge氏を筆頭著者とする国際研究チームは、宇宙航空研究開発機構(JAXA)の小惑星探査機「はやぶさ2」が採集した小惑星「リュウグウ」のサンプルを観察したところ、生物の細胞が付着していることを確認しました。 もちろんこれは地球外生物ではなく、地球のどこにでもいるありふれた細菌であることがすぐに明らかとなっています。また、細菌の成長度合いからすると、研究を行ったインペリアル・カレッジ・ロンドンでの取り扱い中に細菌が付着した可能性が高いと考えられます。 今回の結果は、小惑星のサンプルのような貴重品を取り扱う際には、普段している以上の汚染対策を行うべきであることを強調しています。一方で逆説的ではあるものの、JAXAにおけるサンプル取り扱い時の汚染対策がいかに厳重かつ適切であったかを示しています。さらに今回の結果は、小惑星サンプルの取り扱い方法だけでなく、月や火星へ向かう探査機の汚染対策や、隕石に含まれる生物のような構造の解釈など、様々な方面にも影響を与えそうです。
天体サンプルの取り扱いで汚染対策をする理由
地球は生物がいることが確認されている唯一の天体ですが、生物の多様性と環境への適応性は驚くべきものがあり、生物が存在しない場所はないと言えるほどです。深海底、強酸性の熱水、ヒ素や重金属に汚染された湖沼、地下数kmの岩石のわずかな隙間、原子炉の内部、クリーンルームにさえ生物は見つかっています。 このため、地球に落ちてきた隕石のように、地球外の物質は地球にやってきた時点で地球の生物による汚染を受けることになります。いくつかの隕石の内部では生物が見つかることがありますが、これらは地球外生物ではなく、地球の生物による汚染であることが明らかになっています。地球の生物による汚染を徹底的に避けるには、現状では宇宙で直接物質を採集することが最善策となります。 生物の汚染は、サンプルの分析結果に重大な影響を与えます。生物が物質を取り込んで代謝すると、岩石に含まれる物質の成分や構造が変化します。例えば同位体比率(※1)は、天体が形成された当時の環境を推定する上で重要な数値ですが、生物による代謝でも同位体比率は変化します。また、生物の活動で生じる有機物の膜は、生物が関与せずとも生成される有機物の膜と構造が似ています。すなわち生物汚染は、天体が持つ元々の性質なのか、それとも生物によって変質した結果なのかを不明瞭にしてしまいます。 ※1…同じ元素(化学的性質)に分類されるものの、異なる重さを持つ原子のことを同位体と呼びます。 各国の宇宙機関が、宇宙に探査機を送り込んで天体サンプルの採集を計画している、あるいはすでに実行済みである背景はここにあります。太陽系や地球、ひいては地球の生物の起源といった究極の疑問に答えるためには、地球の生物による汚染を徹底的に排除しなければなりません。サンプルリターンミッションは、多額のコストをかけるだけの科学的な価値があります。 もちろん、苦労して地球に持ち帰った天体のサンプルが、地球での開封時に汚染されてしまっては元も子もありません。このためサンプルリターンミッションでは、開封してから分析するまでの間に、徹底的な生物汚染排除の対策が求められます。