小惑星リュウグウから予想外の巨大有機分子を発見 ――従来の常識を覆す立体構造を持つ巨大有機分子を直接観察――

2026-04-14 東京大学,北海道大学,広島大学

東京大学、北海道大学、広島大学らの研究チームは、小惑星リュウグウ試料中の有機分子を高分解能の原子間力顕微鏡(AFM)で単一分子レベルで観察し、従来の想定を超える巨大有機分子の存在を発見した。最大で100以上の環を持つ分子が確認され、分子量は約3000に達する。さらに、5員環や7員環などを含むことで平面ではなく立体的に歪んだ構造を持つことが判明した。これまでの質量分析では捉えられなかった不溶性有機物の実態を初めて直接可視化した成果であり、星間分子雲から小惑星、さらには地球へと至る有機分子の化学進化の理解に重要な手がかりを与える。

小惑星リュウグウから予想外の巨大有機分子を発見 ――従来の常識を覆す立体構造を持つ巨大有機分子を直接観察――
原子間力顕微鏡によって小惑星リュウグウからの試料に含まれる有機分子を観察した
(©JAXA、東京大学など)

<関連情報>

高解像度原子間力顕微鏡により、小惑星リュウグウ中の有機分子の直接観察が明らかになった Direct observation of organic molecules in asteroid ryugu revealed by high-resolution atomic force microscope

Kota Iwata,Yasuhiro Oba,Hiroshi Naraoka,Hikaru Yabuta,Shogo Tachibana & Yoshiaki Sugimoto
Nature Communications  Published:14 April 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-026-71484-y

Abstract

A diverse variety of organic matter exists in space. Since these extraterrestrial organic materials preserve chemical information from the early solar system, their identification has been extensively studied. However, detailed structural information has remained limited. Here we investigate organic matter from the carbonaceous asteroid Ryugu using a high-resolution atomic force microscope (AFM). We directly resolve the chemical structures of individual organic molecules from the asteroid. We find a wide variety of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), many of which are unexpectedly large in size. The largest one is composed of approximately 100 fused rings, significantly larger than the extraterrestrial PAHs identified in previous ensemble-level analyses. These PAHs exhibit non-planar structures incorporating five-, six-, seven-, and even eight-membered rings. Such complex structures can be resolved in detail only through single-molecule AFM analysis.

1702地球物理及び地球化学
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