はやぶさは、2010年6月13日に 地球に もどって きました。小わく星に 行って、ものを 持ち帰ったのは、世界で はじめてでした［1］。

カプセルの 中には、約やく1500この つぶが ありました［1］。いちばん 大きい ものでも、1ミリの 5ぶんの 1ぐらいです［2］。

10年後の 2020年、はやぶさ2が、リュウグウという 小わく星の ものを 持ち帰りました。りょうは 5.4グラムです［5］。1円玉 5まいと すこしの おもさです。

これだけで、なにが わかるのでしょう。まず、地球に おちて くる 石との つながりを 見ます。

はやぶさは2010年6月13日に地球へ帰ってきました。小惑星に行って物質を持ち帰る「サンプルリターン」は、世界で初めてでした［1］。回収したカプセルからは約1500個の微粒子が見つかり、含まれる鉱物の割合から、イトカワの物質だと確認されました［1］。

粒の大きさは、最大でも約180マイクロメートルです［2］。1マイクロメートルは1000分の1ミリなので、1ミリの約5分の1にあたります。

2020年12月6日には、はやぶさ2のカプセルがオーストラリアのウーメラ砂漠に着地しました。リュウグウの表面から採った5.4グラムの物質が持ち帰られ、目標としていた最低100ミリグラムを大きく上回りました［5］。1円玉1枚が1グラムなので、1円玉5枚と少しの重さです。

この小さな粒から、まず何が分かったのでしょうか。

はやぶさは2010年6月13日に帰還し、回収カプセルから約1500個の微粒子が見つかった。鉱物種の存在割合から、イトカワ由来の物質と確認されている［1］。これは小惑星からの世界初のサンプルリターンである。粒の大きさは最大約180マイクロメートルで、帰還時に1534個が確認されたとの紹介もある［2］。資料［1］には約1500個、別の紹介［2］には1534個とある。

2020年12月6日に豪州ウーメラ砂漠へ着地したはやぶさ2のカプセルからは、リュウグウ表面の物質5.4gが得られた。想定していた最低量100mgを大幅に上回る［5］。イトカワが「粒の数」で数えられるのに対し、リュウグウは「グラム」で量れる。1円玉が1gなので、5枚強に相当する。

では、これほどわずかな試料から、何が読み取れたのか。最初の成果は、地球に落ちる隕石との対応づけだった。

地球には、空から 石が おちて きます。いん石です。その中で いちばん 数が 多いのは、「ふつうコンドライト」という なかまです［3］。

でも、どの 小わく星から 来たのかを、じっさいの つぶで しめした ことは ありませんでした。

2011年、イトカワの つぶを しらべた けっか、つぶの 中の 石の しゅるいと、その くわしい 成分せいぶんが、ある いん石と そっくりだと わかりました［3］。

つまり、イトカワの つぶを しらべて、「S型かた」と よばれる 小わく星と、地球の いん石の つながりが、じっさいの つぶで しめされたのです［3］。

たとえば、なくした かぎが 家の どの へやから 出て きたのか、わかったような ものです。ただし 本当は、たくさんの 小わく星の うち、ひとつを しらべた 結果けっかです。

では、その つぶの 表面には、どんな あとが ついて いたでしょうか。

地球に落ちる隕石のうち、いちばん多いのは「普通コンドライト」というグループです［3］。ところが、この隕石がどの種類の小惑星から来るのかは、実際の試料で示されたことがありませんでした。

2011年のScience誌の論文で、イトカワの粒に含まれる鉱物と、その鉱物の化学組成が、熱で変成を受けた「LLコンドライト」という隕石と同じだと示されました［3］。これによって、イトカワの分析から、少なくとも一部の普通コンドライトとS型と呼ばれる小惑星とのつながりが、実際の試料で示されました［3］。

遠くから眺めるのではなく、持ち帰った粒の中身を調べて、隕石と小惑星を結びつけたところが大切な点です。ただしこれは、S型小惑星の一つであるイトカワを調べた結果です。

ところで、イトカワの粒の表面は、どうなっていたのでしょうか。

普通コンドライトは地球に落下する隕石でいちばん多いが、母天体が何型の小惑星かは、直接には示されていなかった。2011年のNakamuraらの論文は、イトカワ粒子の鉱物の種類と鉱物の化学組成が、熱変成を受けたLLコンドライトと同じであることを示し、イトカワの分析から、少なくとも一部の普通コンドライトとS型小惑星とのつながりを示した［3］。

この結果の限界は、調べたのがイトカワの粒であり、S型小惑星全体ではない点だ。それでも、探査機が持ち帰った試料で隕石との対応が確かめられたことで、実物の試料による裏づけが加わった。

ただ、粒は組成が一致するだけでなく、表面に宇宙空間で受けた変化も刻んでいた。次はその変化を見る。

イトカワの つぶの ひょうめんは、とても うすい そうが、ふつうの 石とは ちがう すがたに なって いました。うすさは、約やく20万ぶんの 1ミリから 約やく7万ぶんの 1ミリ（約やく5〜15ナノメートル）です［3］。

これは 宇宙うちゅうの 空間で、太ように さらされて 起きた へんかと かんがえられて います。まるで、ながい あいだ 外に おいた ものが、日やけを するように です。

2021年には、つぶの ふちの ところで、水の もとに なる 成分せいぶんが ふえて いると 報告ほうこくされました［4］。太ようから ふきだす 風（太ようふう）が あたった ところです。

この 風が 運んだ 水が、イトカワの すなには 1立ほうメートルあたり 20リットルほど ふくまれるかも しれない、という 見つもりも あります［4］。ただ、これは 見つもりで、はかった 数では ありません。

つぎに、はやぶさ2が 行った リュウグウは、どんな ところだったでしょうか。

イトカワの粒を調べた2011年のJAXAの発表では、10粒のうち5粒の表面に変化が見つかりました。表面の厚さ約5〜15ナノメートルの薄い層に、硫黄を含む鉄の微粒子があったのです［3］。JAXAはこれを、宇宙空間で起きる「宇宙風化」の例として紹介しています。1ナノメートルは100万分の1ミリです。

さらに2021年のNature Astronomy誌の論文は、イトカワのかんらん石という鉱物の粒で、太陽風にさらされた縁の部分に、水と水酸基が約1モル%多く含まれていることを直接観察しました［4］。太陽風とは、太陽から吹き出す粒子の流れです。

この研究は、イトカワの砂には太陽風に由来する水が1立方メートルあたり約20リットル含まれうると見積もっています［4］。ただし、これは見積もりであり、実測した量ではありません。

さて、はやぶさ2が向かったリュウグウは、イトカワとは違う種類の小惑星でした。

JAXAの2011年発表によると、調べた10粒のうち5粒に表面の改変があり、厚さ約5〜15ナノメートルの表層に、硫黄を含む鉄の微粒子（npFe）が存在した［3］。これは宇宙風化の一例である。5/10は調べた10粒のうちの数で、全粒子の割合ではない。

では、太陽風はこの層に何を残したのか。2021年のDalyらの論文は、イトカワのかんらん石粒子の、太陽風にさらされた縁で、水と水酸基が約1モル%濃集していることを直接観察した。この結果から、イトカワの砂には太陽風由来の水が約20L/m³含まれうると見積もっている［4］。20L/m³は推定値であり、実測した量ではない。

ここまではS型小惑星の話だ。続いて、はやぶさ2が向かったC型小惑星リュウグウは、どんな試料だったのか。

リュウグウの 砂すなは、光を ほとんど はねかえさない くらい まっ黒でした。光の わずか 2パーセントしか はねかえしません［5］。

しかも、中は スカスカでした。ぜんたいの 46パーセントが すきまで、これまで しらべられた どの 小わく星よりも、すきまが 多いのです［5］。

その 黒い 砂すなは、ねんどの ような 水を ふくんだ 石でできていて、中には いろいろな 有機物ゆうきぶつ（生きものの からだに 多い 炭素たんその なかま）が うまっていました［5］。

2022年には、リュウグウが「イヴナがた」という いん石に にた ものでできている、と 報告ほうこくされました［6］。見えている 石の しゅるいは、もとの 天体の 上で、水の はたらきで できたと かんがえられて います［6］。

水と 有機物ゆうきぶつが あると 聞くと、気に なる ことが あります。生きものの もとに なる ものは あるのでしょうか。

リュウグウの試料は、光をわずか2%しか反射しないほど暗く、空隙率は46%でした。これは、これまでに研究されたどの小惑星よりも高い値です［5］。空隙率46%とは、体積の半分近くがすき間という意味です。粘土のような水を含む鉱物の中に、さまざまな有機物が埋まっていることも報告されました［5］。

2022年6月10日にScience誌に載った化学分析チームの論文では、リュウグウはイヴナ型（CI）と呼ばれる炭素質隕石に似た物質でできていると報告されました［6］。見えている鉱物は、リュウグウの元になった天体（母天体）の上で、水による変成を受けてできた二次鉱物だとされています［6］。

イヴナ型隕石は地球で見つかる隕石の一種ですが、それをリュウグウの試料と並べて比べることで、小惑星の砂と隕石が同じ仲間だと分かりました。

水と有機物。この組み合わせから、生命の材料の話が見えてきます。

リュウグウ試料は光の2%しか反射せず、空隙率は46%と、これまで研究された小惑星のどれよりも高い。粘土のような水和組成物に、さまざまな有機物が埋め込まれていた［5］。空隙率46%は、体積の半分近くが空隙という意味だ。

では、この暗くて多孔質な物質は、地球上のどの隕石に近いのか。2022年6月10日にScienceに載った化学分析チームの論文は、リュウグウがイヴナ型（CI）炭素質隕石に似た物質でできており、報告された鉱物は、母天体上での水質変成による二次鉱物だとされた［6］。

C型小惑星は水と有機物に富む原始的な天体とされており、リュウグウ試料にも水を含む鉱物と有機物が見つかった。そこで次の問いは、その有機物にどんな分子が含まれるかだ。

リュウグウの 砂すなを 水で ひたして、とけだした ものを しらべました。すると、アミノ酸さんが 15しゅるい 見つかりました［7］。アミノ酸さんは、生きものの からだを つくる もとの ひとつです。

この アミノ酸さんは、生きものが つくった ものでは なく、もとの 天体で 水と はんのうして できた、という かんがえと あって います［7］。

また、北海道大学の ひとたちは、熱ねっい 水で とかして、ウラシルという 成分せいぶんも 見つけました［8］。ウラシルは、生きものの RNAという ものの 部品です。

見つかった 量りょうは、砂すな1グラムに 数十ナノグラム いかです［8］。ナノグラムは、1グラムの 10おくぶんの 1です。

この アミノ酸さんには、もうひとつ、おもしろい ことが ありました。「右手がた」と「左手がた」が、同じくらいずつ 入っていたのです［9］。地球の 生きものの アミノ酸さんとは、ようすが ちがいます。

では、リュウグウの もとの 天体は、どんな ところだったのでしょうか。

リュウグウの表面試料の水抽出物を調べた2023年のScience誌の論文では、15種のアミノ酸を含むさまざまな有機分子が見つかりました［7］。性質は非生物的な起源と一致し、母天体で水と反応して生じたと考えられています。イヴナ型隕石の有機物とも似ています［7］。アミノ酸の種類は報道で数が分かれることがありますが、ここでは論文の要旨の15種に合わせました。

北海道大学の大場康弘准教授らは、リュウグウ試料を熱水に浸して抽出し、RNAの成分である核酸塩基ウラシルを6〜32ppb（10億分の6〜32）見つけました。2023年3月21日にNature Communications誌に発表されています［8］。砂1グラムに換算すると、数十ナノグラム以下の量です。

JSTの記事によると、見つかったアミノ酸は右手型と左手型が均等で、地球の生物のアミノ酸とは様子が違いました［9］。生命の材料になりうる分子が、生物のいない天体で作られていた手がかりです。ただし、これが地球の生命の始まりに実際にどう関わったかは、この研究から直接は言えません。

では、これらの分子は、どんな環境で作られたのでしょうか。

Naraokaら（Science, 2023年2月23日）は、リュウグウ表面試料の水抽出物から、アミノ酸15種を含む有機分子（アミン、カルボン酸、多環芳香族炭化水素、窒素複素環化合物）を検出した［7］。性質は非生物起源と矛盾せず、母天体での水との反応で生じ、イヴナ型隕石の有機物に似るとされる。アミノ酸の数は報道で食い違うため、論文要旨の15種に統一している。

また、北海道大学の大場康弘准教授らは、熱水抽出と液体クロマトグラフィー・高分解能質量分析で、RNAの成分であるウラシルを6〜32ppb（10億分の6〜32）検出した［8］。1gの試料あたり数十ng以下の量だ。

検出されたアミノ酸は、右手型・左手型が均等に見つかった［9］。地球の生物に偏って使われるのとは異なる点であり、非生物的な過程で生じた手がかりとなる。ただし、これらの分子と地球の生命の起源との関係を、この資料から直接結論することはできない。

残る問いは、これらの分子が作られた母天体がどんな環境だったかだ。

リュウグウの 砂すなの 中の 黒い 鉱物こうぶつの けっしょうには、えきたいの 水が ほんの すこし とじこめられて いました［9］。

水を ふくむ 石が できたのは、太陽系たいようけいが 生まれてから 約やく500万年 あとだと わかりました［9］。500万年は、46おく年の うちの ほんの はじめの ほうです。

2024年11月21日には、塩しおの けっしょうも 見つかったと 発表されました。もとの 天体に あった しおみずが じょうはつ または こおった あとに、できたと みられます［9］。

さらに、ある 研究では、もとの 天体は 太陽系たいようけいが できて 約やく200万年 あとに、木星より 遠い、とても さむい ところで 生まれたと かんがえられて います［10］。のちに 大きな しょうとつで こわれ、その かけらから リュウグウが できたそうです。

小さな 砂すなが、水の ある ふるさとの 話を して くれました。

JSTの記事によると、リュウグウの試料では、液体の水が硫化鉄の結晶にわずかに閉じ込められていました。含水鉱物ができたのは、太陽系誕生の約500万年後と分かりました［9］。500万年後は含水鉱物ができた時期で、母天体の誕生時期ではありません。

2024年11月21日には、リュウグウ試料から塩の結晶が見つかったと発表されました。母天体にあった塩水が蒸発または凍結したあとに析出したものとみられます［9］。

Nakamuraらの2022年のScience論文では、17粒の分析から、母天体は太陽系ができて約200万年後に、木星の距離かそれ以上に遠い、固体の水や二酸化炭素のある極寒の場所で生まれた可能性が示されています［10］。のちに大きな衝突で壊れ、その破片からリュウグウができたと考えられています。ただし、この点は、ここで使った資料では紹介記事を通じた内容です。

手のひらにも乗らない砂粒の中に、水が流れ、塩ができた天体の記憶が残っていたことになります。

JSTの記事によると、リュウグウ試料では、液体の水が硫化鉄の結晶中にわずかに閉じ込められていた。含水鉱物は太陽系誕生の約500万年後にできたと分かった［9］。500万年後は含水鉱物の形成時期であり、母天体の誕生時期ではない。

また2024年11月21日には、リュウグウ試料から塩の結晶が見つかったと発表された。母天体上にあった塩水が蒸発または凍結したのち、析出したとみられる［9］。

母天体そのものの出自について、Nakamuraら（Science, 2022）の17粒子の分析は、母天体が太陽系形成後約200万年に、木星軌道以遠で固体の水や二酸化炭素が存在する極低温の領域で形成された可能性が高いと推定し、のちの大衝突で破壊された破片からリュウグウが生まれたとする［10］。この記述は紹介記事によるもので、原論文の要旨と合わせて読む価値がある。

ここまでの結果は、小さな砂粒から、天体の誕生・水・有機物の履歴までが復元できることを示している。自分で資料を読むときの道すじを、最後に整理する。

1円玉を 5まい、手の ひらに のせて みましょう。1円玉は 1まい 1グラムです。リュウグウの 砂すなは、これに すこし たした くらいの おもさでした。

この かるい 量りょうから、水や 有機物ゆうきぶつ、塩しおの ことまで わかったのです。

この おもさを おぼえて おくと、ニュースで「5.4グラム」と 聞いたとき、手の 上の 1円玉を 思い出せます。

1円玉を5枚、手のひらに乗せてみてください。1円玉は1枚1グラムなので、リュウグウの表面から持ち帰られた5.4グラムは、これに少し足したくらいの重さです［5］。

この軽さの試料から、水、有機物、塩までが調べられたことを、手の重さで感じてみましょう。

原典を読むなら、JAXAの2011年のプレスリリース［3］や、京都大学の研究成果の記事［6］が、日本語で読めて入口になります。

5.4gは1円玉5枚強の量だ［5］。それでも、鉱物・同位体・有機物・結晶の分析を重ねることで、母天体の環境まで推定できる。

原典に当たるなら、2011年のJAXAのプレスリリース［3］、2021年のDalyらの論文［4］、2023年のNaraokaらの論文［7］が起点になる。3つを読み比べると、「何を直接観察し、何を見積もったのか」の書き分けが分かる。