Полученные образцы также дают возможность понять, какие химические и биологические процессы уже происходили, когда космические камни хаотично разлетались рикошетом в первые дни существования Солнечной системы, отмечает CNN.
Предварительный анализ образцов горных пород и пыли, взятых в течение прошлого года, показал, что астероид содержал воду, а также углерод, азот и другие органические вещества, но химический состав органического материала был в значительной степени неизвестен.
Теперь новое исследование показало, что астероид содержит много химических строительных блоков жизни, таких как аминокислоты и компоненты, содержащиеся в ДНК, сказал доктор Дэниел П. Главин, старший научный сотрудник по сбору образцов в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд.
“Все это очень интересно, потому что предполагает, что астероиды, подобные Бенну, когда-то действовали как гигантские химические фабрики в космосе и могли также доставлять сырье для жизни на Землю и другие тела в нашей Солнечной системе”, — отмечает Главин, ведущий автор исследования образцов, опубликованного в среду в журнале Nature Astronomy.
Кроме того, авторы отдельной статьи, опубликованной в среду в журнале Nature, обнаружили в породах Бенну соли и минералы, имеющие решающее значение для жизни, в том числе некоторые, которые ранее никогда не встречались в образцах астероидов, а также подчеркнули роль, которую древняя вода играла на астероиде.
Результаты обеих работ, опубликованные в среду на пресс-конференции НАСА, представляют собой “новаторское научное открытие”, говорит Ники Фокс, заместитель администратора Дирекции научных миссий НАСА.
“Эти две статьи вместе взятые свидетельствуют о том, что Бенну был гораздо более интересным и сложным местом, чем мы, вероятно, предполагали еще полгода назад”, — отмечает доктор Тим Маккой, соавтор исследования природы и куратор отдела метеоритов в Национальном музее естественной истории при Смитсоновском институте.
Бенну — богатая углеродом космическая порода, известная как астероид с кучей обломков, напоминает CNN. Ученые полагают, что Бенну когда-то был частью более крупного “родительского” астероида, который потерял несколько фрагментов из-за столкновения. Затем эти оторвавшиеся куски соединились, подобно груде каменистых обломков, которые слабо удерживаются вместе под действием силы тяжести.
Образец был взят с Бенну в октябре 2020 года миссией НАСА под названием OSIRIS-REx, или "Происхождение, спектральная интерпретация, идентификация ресурсов и безопасность — исследователь реголита". Это был первый случай, когда США отправили космический аппарат для кратковременной посадки на астероид и сбора материала. Затем космический аппарат OSIRIS-REx сбросил капсулу, когда пролетал мимо Земли в сентябре 2023 года, и отправил ее на парашюте в пустыню Юта.
Команда исследователей работала над тем, чтобы аккуратно извлечь капсулу и убедиться, что образцы внутри остались нетронутыми и полностью защищены от воздействия земной атмосферы и окружающей среды, которые могли бы загрязнить внеземные породы и пыль и потенциально исказить любой анализ их свойств.
Ученые были в восторге, когда поняли, что в капсуле содержится вдвое больше материала, чем ожидалось, — около 120 граммов, или примерно столько же, сколько весит кусок мыла. Образцы были разделены и переданы исследователям по всему миру.
Главин и его команда обнаружили тысячи органических молекулярных соединений, в том числе 33 аминокислоты, в образцах Бенну, которые они изучали. Аминокислоты, или молекулы, которые объединяются в белки, являются одними из строительных блоков жизни.
По словам Главина, исследователи обнаружили 14 из 20 аминокислот, которые используются в биологии для создания белков, и 19 небелковых аминокислот, многие из которых редки или вообще не существуют в известной биологии.
Команда также обнаружила аденин, гуанин, цитозин, тимин и урацил — все пять биологических нуклеиновых оснований, или компонентов, которые составляют генетический код в ДНК и РНК.
“Все эти органические молекулы ранее были обнаружены в метеоритах, но, в отличие от метеоритов, образцы Бенну сохранились в первозданном виде и были защищены от нагревания при попадании в атмосферу и воздействия наземного загрязнения, — рассказывает Главин. — Таким образом, теперь у нас гораздо больше уверенности в том, что эти химические строительные блоки жизни на самом деле имеют внеземное происхождение и сформировались в космосе, а не являются загрязнителями с Земли”.
Команда Главина также обнаружила в образцах соединения, богатые азотом и аммиаком, что позволяет предположить, что Бенну был частью более крупного астероида, который сформировался около 4,5 миллиарда лет назад в холодных отдаленных регионах Солнечной системы. По словам Главина, аммиак необходим для многих биологических процессов.
Аммиачный лед тем стабильнее, чем дальше он находится от источника тепла, например от солнца. Исследователи полагают, что обогащенный аммиаком лед растаял внутри большого родительского астероида, диаметр которого, по оценкам, превышает 100 километров, создав жидкую среду внутри породы, которая позволила образоваться сложным органическим молекулам, таким как аминокислоты и нуклеиновые основания.
“Изучая метеориты в течение 35 лет, мы пришли к выводу, что они отражают первые полмиллиарда лет истории нашей Солнечной системы, которые были уничтожены тектоникой плит, вулканизмом и круговоротом воды здесь, на Земле, — говорит Тим Маккой. — Я думал, мы узнаем о самой ранней геологической истории нашей Солнечной системы. В итоге мы обнаружили много информации о самой ранней биологической истории нашей Солнечной системы, что удивительно”.
Команда Маккоя, включающая 66 исследователей с четырех континентов, обнаружила соль и минералы, оставшиеся после испарения воды на Бенну или его более крупном астероиде-родителе. К минералам относятся фосфаты натрия, карбонаты, сульфаты, хлориды и фториды, некоторые из которых необходимы для формирования жизни.
Ученые были удивлены, обнаружив минерал трона, также известный как карбонат натрия или кальцинированная сода, который никогда не наблюдался непосредственно на других астероидах или метеоритах. На Земле он используется в чистящих средствах и производстве стекла.
Исследователи полагают, что под поверхностью родительского астероида Бенну, который, вероятно, был похож на большой ком грязи на заре существования Солнечной системы, протекали карманы или прожилки воды, рассказывает доктор Маккой. Трещины и разломы в астероиде позволили воде испариться на поверхность, оставив после себя концентрированный рассол, или “суп из элементов”.
Этот концентрированный морской раствор, похожий на соленую корку высохших озер на Земле, является тем местом, где соли и минералы могут смешиваться и образовывать более сложные структуры, подготавливая почву для образования органических соединений.
“Теперь мы знаем от Бенну, что исходные ингредиенты жизни действительно интересным и сложным образом сочетались в родительском теле Бенну, — подчеркивает Тим Маккой. — Мы обнаружили следующий шаг на пути к жизни. Но мы не знаем, как далеко в этом направлении может продвинуться эта среда”.
Рассолы представляют интерес для ученых-планетологов, потому что они могут быть средой, поддерживающей формирование жизни. Также возможно, что они существуют в других мирах нашей Солнечной системы, включая океанические миры, такие как ледяной спутник Сатурна Энцелад, который также содержит карбонат натрия.
Наличие воды, минералов, солей и аминокислот позволяет предположить, что строительные блоки жизни на Бенну могли сложиться интересным образом, но Главин сказал, что необходимы дополнительные исследования, чтобы определить, как формировались и эволюционировали органические соединения на космической скале.
По словам Маккоя, многие минералы содержат в своих кристаллических структурах небольшие частицы воды, поэтому исследователи, возможно, смогут узнать о том, как менялся состав рассола с течением времени, что могло бы внести ясность в то, что происходило с испаряющейся водой.
Одной из загадок, представленных в образцах, является смесь аминокислот, отмечает CNN. Аминокислоты обладают "ручностью", что означает, что они могут быть созданы в двух зеркальных вариантах, как пара рук. На Земле жизнь вырабатывает левосторонние аминокислоты, поэтому Главин ожидал увидеть это в образцах Бенну, но они содержат равную смесь обоих видов, что позволяет предположить, что аминокислоты, вероятно, появились на Земле в виде обоих видов. Теперь Главин и его коллеги задаются вопросом, почему жизнь на Земле “повернула налево”, а не направо.
Сочетание материалов, обнаруженных в образцах, позволяет предположить, что химические строительные блоки жизни были широко распространены по всей Солнечной системе, что является убедительным доказательством того, что астероиды, бомбардировавшие раннюю Землю, могли доставлять воду и органические вещества на ее поверхность, отмечает Главин.
Но эта теория поднимает вопрос о том, происходила ли когда-либо подобная бомбардировка, приносящая жизнь, на какой-либо другой планете Солнечной системы, сказал Маккой. По словам Главина, остается загадкой, почему жизнь не зародилась внутри самого Бенну, учитывая, что там присутствовало большинство необходимых сырых ингредиентов.
“Возможно, это произошло потому, что просто не было достаточно времени для проведения более сложной органической химии, необходимой для жизни, прежде чем соленые жидкости испарились в родительском организме, — размышляет Главин. — Будущие миссии к другим телам нашей Солнечной системы будут иметь решающее значение для поиска ответов на то, как зародилась жизнь на Земле, и для наших поисков жизни в других местах”.
Источник: mk.ru
