火星の有機物、ＣＯが起源＝３０億年前、大気中から》というコトは何だろうか＞

＜火星の有機物に含まれる炭素は、植物の光合成から作られる地球の有機物と比べ、炭素１３という同位体の比率が極端に少ない。ただ、その理由はよく分かっていなかった。

　東工大の上野雄一郎教授らの研究チームは、主に二酸化炭素（ＣＯ２）から成る火星の大気を模した気体に太陽光（紫外線）を当てる実験を実施。ＣＯ２が分解してできたＣＯに含まれる炭素を調べたところ、火星の有機物と同様に炭素１３の比率が低いことが分かった。

　現在の火星では、ＣＯは大気中の酸素と再結合してＣＯ２に戻るが、初期の火星は酸素が少なかったため、水素や窒素などと結び付いて有機物の形で地表に堆積。計算上、大気中のＣＯ２の約２割がＣＯを経て有機物となり、今も大量に地中に埋まっている可能性があるという。＞

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■火星の有機物、ＣＯが起源＝３０億年前、大気中から―東工大など
(時事通信社 - 05月15日 07:31)

火星の有機物、ＣＯが起源＝３０億年前、大気中から―東工大など 7
2024年05月15日 07:31 時事通信社

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時事通信社

約３０億年前の初期火星の想像図。海が存在し、大気中では有機物が一酸化炭素から作られ、地表に堆積していたと考えられる。（東京工業大、Ｌｕｃｙ　Ｋｗｏｋ氏提供）
　米航空宇宙局（ＮＡＳＡ）の火星探査車による掘削調査で約３０億年前の火星の堆積物から見つかった有機物は、大気中にあった一酸化炭素（ＣＯ）から生成されたことを東京工業大などの研究チームが突き止めた。初期の地球でも同様の仕組みが考えられるといい、生命の起源を解き明かす手掛かりになると期待される。論文は１４日までに、英科学誌ネイチャー・ジオサイエンスに掲載された。

　火星の有機物に含まれる炭素は、植物の光合成から作られる地球の有機物と比べ、炭素１３という同位体の比率が極端に少ない。ただ、その理由はよく分かっていなかった。

　東工大の上野雄一郎教授らの研究チームは、主に二酸化炭素（ＣＯ２）から成る火星の大気を模した気体に太陽光（紫外線）を当てる実験を実施。ＣＯ２が分解してできたＣＯに含まれる炭素を調べたところ、火星の有機物と同様に炭素１３の比率が低いことが分かった。

　現在の火星では、ＣＯは大気中の酸素と再結合してＣＯ２に戻るが、初期の火星は酸素が少なかったため、水素や窒素などと結び付いて有機物の形で地表に堆積。計算上、大気中のＣＯ２の約２割がＣＯを経て有機物となり、今も大量に地中に埋まっている可能性があるという。

　酸素が乏しかった生命誕生以前の地球でも同様の反応は起きていたとみられ、上野教授は「有機物が作られ続ける環境が初期の地球や火星に整っていたことが重要なのではないか」と話した。
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー以上転載ー
https://news.mixi.jp/view_news.pl?media_id=4&from=diary&id=7861979

炭素13

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炭素13
核種の一覧
概要
名称、記号 炭素13,　13C
中性子 7
陽子 6
核種情報
天然存在比 約1.1%
半減期 安定
同位体質量 13.0033548378(10) u

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出典検索?: "炭素13" – ニュース · 書籍 · スカラー · CiNii · J-STAGE · NDL · dlib.jp · ジャパンサーチ · TWL（2013年5月）

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炭素13（たんそ13、13C）は、天然に存在する炭素の安定同位体で、環境同位体（英語版）の1つである。地球上の全炭素の約1.1%を占める。6個の陽子と7個の中性子から構成される[1]。

核磁気共鳴による検出
「炭素13核磁気共鳴」を参照
核スピンの性質により、この同位体は共鳴周波数シグナルに反応する。核による周波数シグナルの吸収や放出は核磁気共鳴分光法により検出される。これは分子中で隣接した原子の種類と数についての情報を得る技術であり、有機分子の構造を知る手掛かりになる。炭素12のスピンは0であるためNMRのシグナルを示さず、また炭素13は炭素全体の1％に過ぎないので、分子内で隣り合うということもほとんどない。炭素13NMRでは、ノイズと結果を区別するために数分から数時間かけて何度もスキャンを行う。

タンパク質NMRでは、タンパク質を炭素13と窒素15で標識し、構造決定のための情報を得る。このようなタンパク質は、炭素13を含むグルコース、グリセロール、ピルビン酸等の炭素源の中で遺伝子工学によりタンパク質生産能を付与された微生物を育成することによって得られる。この方法により、特定の部位の炭素がほぼ全て炭素13に置き代わったタンパク質が生産できる。

質量分析による検出
有機物の質量分析では、分子のイオンピーク(M)より1だけ大きい位置に、常に小さなピークが表れる。これはM+1ピークとして知られ、炭素13原子の存在に由来する。1つの炭素原子を含む分子はMピークの約1.1%の高さのM+1ピークを持つことが期待される。同様に、分子中に2個の炭素原子を含む分子ではM+1ピークの高さはMピークの約2.2%となる。

上記の考え方は、小から中サイズの有機分子で当てはまり、以下の公式のようになる。

�
=
100
�
1.1
�
{\displaystyle C={\frac {100Y}{1.1X}}}
ここで、Cは炭素原子の数、XはMピークの大きさ、YはM+1ピークの大きさである。

質量分析を用いた代謝経路の解析では、炭素13を多く含んだ物質が用いられる。炭素13は放射性を持たないため、このような物質は摂取しても安全である。さらに、炭素13はタンパク質の計量にも用いられる。「細胞培養におけるアミノ酸を用いた安定同位体標識法」（SILAC）は、その重要な応用例である。

炭素12に対する炭素13の存在比は、C3植物と比べてC4植物の方が若干大きい。2種類の植物の同位体存在比の違いは食物連鎖により伝播するため、コラーゲンやその他の組織の同位対比を計測することにより、人間やその他の動物の主食が主にC3植物であるかC4植物であるか決定することができる。食物中の炭素13の比率を意図的に増やすことは「iFood」と呼ばれ、長寿法として提案されている。

地球科学での利用
植物や海洋への取り込み差によって、同位体を地球科学に用いることが可能である。水地球化学では、水面と海底のδ13Cの値を分析することによって、水の起源を同定することができる。これは、大気、岩石、植物に由来する炭素のδ13Cの値がそれぞれ異なっていることに由来する。δ13Cの値は次の式で求められる。

�
13
�
Sample
=
(
13
�
/
12
�
Sample
13
�
/
12
�
P
D
B
−
1
)
⋅
1000
{\displaystyle \delta ^{13}C_{\text{Sample}}=\left({\frac {^{13}C/^{12}C_{\text{Sample}}}{^{13}C/^{12}C_{\mathrm {PDB} }}}-1\right)\cdot 1000}
出典
^ Carbon
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カテゴリ: 炭素の同位体
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー以上転載ー
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%82%AD%E7%B4%A013