理系にゅーす

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窒素

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~~引用ここから~~

1: Cancer ★@\(^o^)/ 2014/06/30(月) 00:59:44.82 ID:???.net
タイタンの大気中の窒素はどこから来たのか

【2014年6月26日 Phys.org】

土星の衛星タイタンにおける窒素同位体の存在比に着目した研究で、タイタンの大気に存在する窒素の起源はオールトの雲からやってくるような彗星が生まれる冷たい場所だろうという成果が発表された。生まれたての土星の周りにあった暖かい円盤中の物質でタイタンが作られたのではないということになる。

土星の衛星タイタン。
http://www.astroarts.jp/news/2014/06/26titan/titan.jpg

原始の太陽を取り囲むガス円盤(原始太陽系円盤)の想像図。
http://www.astroarts.jp/news/2014/06/26titan/protosolar_disk.jpg

米・テキサス州サウスウエスト研究所のKathleen Mandtさんらの研究チームは、土星の衛星タイタンの元が、太陽系の歴史上初期段階に、ガスや塵から成る冷たい円盤の中で作られたことを示唆する研究成果を発表した。

研究チームでは、タイタンの元となった構成要素は現在のタイタン大気中にも残っていると考え、その大気中に大量に含まれる窒素の同位体(窒素14と窒素15)の存在比が、太陽系の歴史程度の時間では大きく変わらないことを示した。あまり変化しないため、他の天体と比較して窒素の起源を探ることができる。

続きはソースで

ソース:アストロアーツ(2014年6月26日)
タイタンの大気中の窒素はどこから来たのか
http://www.astroarts.co.jp/news/2014/06/26titan/index-j.shtml

原論文: The Astrophysical Journal Letters
Kathleen E. Mandt, Olivier Mousis, Jonathan Lunine, and Daniel Gautier.
Protosolar ammonia as the unique source of Titan's nitrogen.
http://iopscience.iop.org/2041-8205/788/2/L24/

ソースの元記事:Phys.org(Jun 24, 2014)
Titan's building blocks might pre-date Saturn
http://phys.org/news/2014-06-titan-blocks-pre-date-saturn.html
~~引用ここまで~~


引用元: 【惑星科学】タイタンの大気中の窒素はどこから来たのか

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~~引用ここから~~

1: Cancer ★@\(^o^)/ 2014/06/08(日) 18:00:01.75 ID:???.net
冥王星とその衛星は大気を共有して寄り添っている

Ker Than, 15:44 06 June 2014

初の大気を共有する惑星と衛星?(画像:ESO)
http://www.newscientist.com/data/images/ns/cms/dn25684/dn25684-1_300.jpg

冥王星に寄り添う。冷たくて遠い準惑星は最大の衛星と薄い外套を一緒に着ているらしい。

シミュレーションは冥王星大気から窒素が衛星カロンに溢れ出ていることを示唆している。
これが確認されれば、冥王星とカロンは大気を共有する惑星と衛星の初めての例となる。

カロンは冥王星のほぼ半分の大きさで、冥王星を回る軌道は地球を回る月よりずっと近い。
1980年代の研究は2つの天体がガスを交換している可能性があることを示唆していたが、その研究は冥王星の大気が主にメタンから成り、ガスが比較的高い速度で脱出していると仮定していた。

天文学者たちは地球の望遠鏡を使って冥王星から来る光を詳細に観測し、それをスキャンしてこの準惑星の組成についての手がかり得た。冥王星の大気は主に窒素から成ることと、脱出速度が低いことが判明した。窒素はメタンより重い。「人々はカロンがこのプロセスで大気を得ていたとしても、それは検出するには薄すぎると考えていた」とヴァージニア大学(シャーロッツヴィル)のロバート・ジョンソン(Robert Johnson)は話した。

◆膨れた大気

今回、ジョンソンらのチームは冥王星の上層大気に関するモデルを更新し、窒素分子が動いて互いに衝突する振る舞いを考慮するようにした。彼らのシミュレーションはこの準惑星の大気が今までの考えより温かく、以前の予測より3倍も厚いことを示唆した。

それはガスの一部がカロンの重力に引っ張り込まれ、それを薄く覆うのに十分な空間まで広がることを意味する。NASAのニューホライズンズ宇宙機は2015年7月に冥王星系を通過する予定だ。搭載されている装置は、カロン周囲に大気が存在すれば検出してその組成を解明することができる、とミッションリーダーでサウスウェスト研究所(コロラド州ボルダー)のアラン・スターン(Alan Stern)は話した。

カロン周囲のガスの性質と濃度を知ることは、この衛星の大気が冥王星から引き込まれたのか、あるいは他の方法で作られたのかを決定するのに不可欠だ。カロン内部からのガスが間欠泉や通気口を通って脱出して薄い大気を作っている可能性もある。スターンの最新の研究はカロン表面への彗星衝突がガスの雲を放出して痕跡的大気を作ることを示している。

だが冥王星とカロンがとばりを共にしていたら、この準惑星系は2つの天体間でガス転移が起こりうる実例となり、銀河の他の場所で起こる現象のモデル改訂をうながすだろう。

「連星や主星の近くに位置する地球外惑星の場合など、天文学ではそれは常に起こっていると考えられている」とジョンソンは話した。「計算とコンピュータモデルは一つの可能性だ。だが我々には宇宙機があり、フライバイして我々のシミュレーションを直接テストしてくれる。とてもエキサイティングだ」

ソース:NewScientist(06 June 2014)
Pluto and its moon snuggle under a shared atmosphere
http://www.newscientist.com/article/dn25684-pluto-and-its-moon-snuggle-under-a-shared-atmosphere.html

原論文1:Icarus
O.J. Tucker, R.E. Johnson, L.A. Young. Gas Transfer in the Pluto-Charon System: A Charon Atmosphere.
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0019103514002462

原論文2:Icarus
S. Alan Stern, et al. Transient atmospheres on Charon and water?ice covered KBOs resulting from comet impacts.
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0019103514001304
~~引用ここまで~~


引用元: 【惑星科学】冥王星とカロンは大気を共有しているのか

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~~引用ここから~~

1: 百谷王 ★@\(^o^)/ 2014/05/18(日) 19:21:47.43 ID:???0.net
初期生命の進化に新しい手がかりが見つかった。生命を支えるには、窒素を取り込んで利用できることが欠かせない。その窒素固定ができる超好熱性のメタン生成古細菌(メタン菌)が35億年前の深海熱水環境にいた可能性が高いことを、海洋研究開発機構の西澤学研究員と東京農工大、東京工業大学の研究グループが明らかにした。
地球初期の深海熱水環境で誕生した化学合成生態系がその後の多様な生命進化の起源になったとする説を支持する発見として注目される。

窒素はタンパク質やDNAなどの生体分子の材料になる重要な元素だが、空気の約8割を占める窒素を取り込んで、アンモニアに変換する窒素固定は難しい。自然界では、光合成をするシアノバクテリアやメタン菌などが窒素固定をして地球上の生命を支えてきた。地球初期の窒素固定は光合成とともに、生命進化の原動力になったと考えられているが、その進化の過程がこれまで実証されていなかった。
 海洋研究開発機構(JAMSTEC)の有人潜水調査船「しんかい6500」と支援母船「よこすか」は2006年、熱水が深海から噴き出す中央インド洋海嶺「かいれい熱水フィールド」で、窒素固定能を持つ超好熱性(摂氏70度以上で生存、増殖可能)メタン菌と好熱性(40~70度で増殖可能)メタン菌を採取した。この海底は地球初期の深海熱水環境の特徴を残している。 

続きはソース で
http://www.nationalgeographic.co.jp/news/news_article.php?file_id=00020140516005

引用元: 【科学/生命誕生】 窒素固定の起源は35億年前の深海か

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1: 猪苗代新幹線 ★@\(^o^)/ 2014/04/22(火) 09:45:16.38 ID:???.net
-植物への窒素固定能移入への応用に期待-

生物は、炭素、酸素、水素、窒素という主に4つの元素から構成されていますが、これらの主要4元素の中で窒素が最も不足することが多い元素です。このため、生物が利用できる窒素の供給が、地球上の生物量を決定づけていると言って過言ではありません。地球上に存在する窒素の多くは、空気の80%近くを占める窒素分子(N2)として存在しますが、ほとんどの生物はこの窒素を利用することができません。

特別な微生物(原核生物の一部)だけがN2を植物などが利用できるアンモニア(NH3)に変換できる“窒素固定”という能力をもっています。もし、この限られた微生物だけがもつ窒素固定能を植物に移植することができれば、窒素肥料なしでも十分な収穫量が得られるような窒素固定作物を作出することができるかもしれません。

しかし、ニトロゲナーゼは、O2に触れると秒単位で不活性化するという脆弱な性質の酵素です。このような酵素が、光合成でO2を作り出す植物の中でうまく作動できるとは思えません。そこで、研究グループは、シアノバクテリアに着目しました。植物と同じ光合成を行う微生物シアノバクテリアには窒素固定能をもつ種類が数多く存在しているのです。

シアノバクテリアが窒素固定と光合成を一つの細胞で和合させることができるメカニズムがわかれば、窒素固定能の植物への移植につながるかもしれません。これまで、窒素固定能をもつシアノバクテリアの研究は、ヘテロシスト注4)という窒素固定を専門に行う特別な細胞を分化するメカニズムを中心になされてきましたが、ニトロゲナーゼを、窒素不足かつ低いO2レベルのときだけ作り出すメカニズムは謎のままでした。

中略

窒素固定性のシアノバクテリアは、細胞の窒素が不足したこととO2レベルが低いという2つの要因を何らかの方法で感知して窒素固定を行っていますが、今回の発見により、これら2つの要因が、CnfRという制御タンパク質によって感知されて巧妙にコントロールされていることが明らかになりました。また、これまでの研究で、ヘテロシストを作らない窒素固定性のシアノバクテリアは、昼に光合成、夜間に窒素固定を行い、光合成と窒素固定を時間的に分けることで、二つのプロセスを和合させており、この時間的な隔離は、概日リズムによって制御されているのではないかと考えられてきました。

CnfRは、このような時間的隔離のための概日リズムを生み出す要因となっているのかもしれません。さらに、cnfR を含め窒素固定遺伝子群を植物へ移植すれば、CnfRの制御のもとで適切な条件のときにだけ窒素固定を行い、窒素肥料がなくても十分な収穫量を得ることができる窒素固定性作物を作り出すことが可能かもしれません。現在、化学肥料の原料となるアンモニアは工業的窒素固定によって作られていますが、この過程で大量の化石エネルギーを消費し、排出される二酸化炭素の量は膨大です。窒素固定性作物を作り出せば、この過程で生じる二酸化炭素排出を大きく減らすことが期待されます。

以下略

ソース:独立行政法人科学技術振興機構
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20140422/
~~引用ここまで~~

引用元: 【植物】シアノバクテリアの窒素固定に必須の制御タンパク質を世界で初めて発見[14/04/22]

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1: 白夜φ ★ 2014/01/23(木) 23:37:39.56 ID:???
ナマケモノとガ、切っても切れない共生関係 研究で判明
2014年01月23日 21:54 発信地:パリ/フランス

【1月23日 AFP】ものぐさの度が過ぎて、自分の毛に生えるコケを食べ、まともに動くのは週一度の排泄の時だけ──。
そんな動物はナマケモノしかいない。

そのの生態を詳細にわたって観察し、名前負けしない見事な「怠けっぷり」を明らかした調査結果が、英学術専門誌「英国王立協会紀要(Proceedings of the Royal Society B)」で発表された。

生物学者らの研究チームが行った調査によると、ミツユビナマケモノは、被毛に寄生するする蛾(ガ)と協力することで怠けるの奥義を極めたという。

熱帯雨林の樹上で主に樹木の葉を食べて暮らすナマケモノは、週に1度だけ、排便のために木から地上に降りる。
この際、ナマケモノは肉食動物にとっての格好の餌食となりやすく、非常に高いリスクが伴う。

だが研究者らは、ナマケモノが地面に降りて排便する際、このガが宿主の糞に卵を産み付けていることに気が付いた。
幼虫は糞の中で孵化し、成虫になった後で再び樹上のナマケモノの被毛へと向かう。

ナマケモノに寄生するガは被毛内の窒素量を増やし、また少量ながら排便もする。
これらが肥料の役目を果たし、被毛の小さな刻みにたまった雨水に藻が繁殖する。
そしてこの藻は、普段は樹木の葉しか食べないナマケモノにとって貴重な栄養源になるという。

発表された研究論文は、「この共生関係はナマケモノの生態の根幹をなす要素であり、そのおかげでナマケモノがより怠けるようになったのかもしれない」と述べている。(c)AFP

1

▽記事引用元 AFPBBNews 2014年01月23日 21:54配信記事
http://www.afpbb.com/articles/-/3007096

▽関連リンク
Proceedings of the Royal Society B
A syndrome of mutualism reinforces the lifestyle of a sloth
http://rspb.royalsocietypublishing.org/content/281/1778/20133006.abstract

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