Образцы с астероида Бенну содержат химические строительные блоки жизни - но с некоторыми отклонениями.
Фрагменты астероида Бенну, бережно собранные и доставленные на Землю роботизированным космическим аппаратом, содержат строительные блоки для жизни, сообщило NASA. Образцы содержали не только все 5 нуклеотидных оснований, образующих ДНК и РНК на Земле, и 14 из 20 аминокислот, входящих в состав известных белков, но и неожиданные аминокислоты самого астероида. На Земле аминокислоты в живых организмах имеют преимущественно «левостороннюю» химическую структуру. Однако Бенну содержит почти равное количество этих структур и их «правосторонних», зеркальных форм, что ставит под сомнение гипотезу ученых о том, что астероиды, подобные этому, могли посеять жизнь на Земле. Работа опубликована в журнале Nature Astronomy.
"Что делает эти результаты столь значительными, так это то, что мы обнаружили их в нетронутом образце", - рассказывает соавтор работы Дэниел Глэвин, астробиолог из Центра космических полетов NASA. Когда метеориты падают на Землю они нагреваются в атмосфере и загрязняются молекулами планеты. Фрагменты Бенну были доставлены на Землю в герметичном контейнере, защищены от жары и проанализированы в сверхчистом лабораторном помещении в инертном газе. Образцы содержали богатейший набор необходимых для жизни внеземных соединений, когда-либо доставлявшихся на Землю.
Но это не все, что было в них обнаружено. В сопроводительной статье, опубликованной в журнале Nature, другие исследователи сообщают, что материал с Бенну также богат солями, образовавшимися миллиарды лет назад, вероятно, когда водные бассейны на родительском астероиде Бенну испарились и оставили после себя корку из минералов. Хотя на Бенну не было обнаружено никаких признаков жизни, эти соленые водоемы были хорошей средой для развития химических процессов, которые могли бы привести к ее появлению. Речь может идти о небольших молекулах с высоким содержанием углерода, таких как формальдегид - простое соединение, которое было обнаружено в образцах Бенну.
«Наличие этих рассолов с простыми органическими веществами могло запустить [процесс] создания гораздо более сложной и интересной органики, такой как нуклеотидные основания», - говорит Сара Рассел, минералог из Музея естественной истории в Лондоне и автор статьи в Nature.
Сканирующая электронная микроскопия показывает кристаллические иглы карбоната натрия, найденные в образцах астероида Бенну. Фото: Rob Wardell, Tim Gooding and Tim McCoy/Smithsonian.
Открытие помогает понять, что на ранних этапах истории Солнечной системы астероиды и другие планетарные объекты были не просто «глыбами камня и льда, а активными „живыми“ объектами», - говорит Ясухито Секине, ученый-планетолог из Института наук о жизни Земли в Токио, автор статьи, сопровождающей публикацию в Nature. Оба эти результата получены в рамках миссии NASA OSIRIS-REx стоимостью 1,2 миллиарда долларов США. Космический аппарат стартовал из Флориды в 2016 году, долетел до Бенну, собрал камни и пыль с поверхности астероида в 2020 году и вернулся на Землю в 2023 году.
До того как миссия посетила Бенну, ученые знали, что астероид скорее всего богат углеродом и содержит молекулы воды, заключенные в глинистых минералах. Но пока образцы не вернулись на Землю и не поступили в хранилище NASA, исследователи не знали насколько велика их добыча. OSIRIS-REx - не первая миссия по сбору образцов с астероидов, но ее образцы, безусловно, самые крупные. Японское агентство аэрокосмических исследований уже совершило две миссии по возвращению образцов с астероидов - Итокава и Рюгу. Результаты этих миссий показали наличие разнообразной органики и других богатых углеродом соединений в нескольких граммах астероидного материала. В отличие от них, OSIRIS-REx привез с Бенну около 120 граммов, что дает ученым больше возможностей для работы.
Бенну содержит больше углерода, азота и аммиака, чем большинство метеоритов, и больше, чем Рюгу, который также является углеродистым. Кроме того, в нем больше и разнообразнее коллекция солевых минералов. Подобные соляные растворы были обнаружены и в других местах Солнечной системы, в том числе на карликовой планете Церера и на луне Сатурна Энцеладе, говорит Джули Кастильо-Рогез, планетолог из Лаборатории реактивного движения NASA. "Исследователи должны отправлять больше миссий для изучения планет с водой, «чтобы оценить их обитаемость и потенциал для зарождения жизни", - добавляет она.
Больше всего Глэвина озадачило обнаружение на Бенну равной смеси левосторонних и правосторонних аминокислот. Он, как и многие ученые, считал, что органические молекулы из первозданных астероидов должны были иметь такое же левостороннее преобладание, как и молекулы жизни на Земле. Теперь исследователям придется вернуться к исходной модели, чтобы понять, как могла зародиться жизнь на Земле. «Поначалу я был немного разочарован, как будто это аннулировало 20 лет моих исследований», - делится Глэвин. «Но именно для этого мы и исследуем планеты - чтобы узнать что-то новое».
