Изучение образцов астероидов является очень прибыльной областью исследований и одним из лучших способов определить, как появилась солнечная система. Учитывая, что астероиды являются оставшимся материалом от формирования солнечной системы, они, вероятно, будут содержать жизненно важные подсказки о том, как происходило несколько ключевых процессов. Это включает в себя то, как вода, органические молекулы и строительные блоки жизни были распределены по всей солнечной системе миллиарды лет назад. По этой причине космические агентства придают большое значение поиту образцов астероидов, которые возвращаются на Землю для анализа.
Это включает в себя НАСА Происхождение, спектральная интерпретация, идентификация ресурсов и проводник безопасности — регистрация (Осирис-Рекс) миссия. Этот космический корабль, который встречается с астероидом (101955) Бенну 3 декабря 2018 года, вернув 121,6 грамма материала (самая большая выборка за всю историю) на землю до сентября 2023 года. Недавний анализ ученых из Центра космического полета в Годдарде НАСА раскрыл молекулы на жизнь на Земле. , включая все пять азотных оснований — молекулы, необходимые для создания ДНК и РНК. Эти результаты подтверждают теорию о том, что астероиды могли бы доставить строительные блоки жизни на землю в далеком прошлом.
Исследование проводилось Даниэлем П. Главином и Джейсоном П. Дворворином, двумя старшими учеными с отделом исследования солнечной системы (SSED) в НАСА Годдард. К ним присоединились многочисленные коллеги из SSED, Центр исследований и исследований в области космических наук и технологий (CRESTST), Отдела исследований и исследований астроматериалов (ARES) в Космическом центре НАСА Джонсон, а также в нескольких университетах и институтах. Их выводы были представлены в документах, которые появились в Природа и Природная астрономия.
Их результаты представляют собой первый углубленный анализ минералов и молекул в образцах Бенну. Среди наиболее убедительных обнаружений (сообщается в Природная астрономия Бумага) были 14 из 20 аминокислотных жизни на Земле, которые используют для составления белковых клеток. Они также обнаружили пять нуклеобаз, жизненно важные для ДНК и РНК, которые наиболее сложные формы жизни на Земле используют для хранения и передачи генетических инструкций, в том числе о том, как установить аминокислоты в белки. Как объяснил заместитель администратора Ники Фокс из Дирекции научной миссии в штаб -квартире НАСА в пресс -релизе НАСА:
«Миссия Osiris-Rex от НАСА уже переписывает учебник о том, что мы понимаем о началах нашей солнечной системы. Астероиды обеспечивают капсулу времени в историю нашей домашней планеты, и образцы Бенну имеют ключевое значение в нашем понимании того, какие ингредиенты в нашей солнечной системе существовали до того, как жизнь началась на Земле ».
Команды также сообщили об исключительно высоком содержании аммиака в образцах Бенну и формальдегиде. Аммиак является важным компонентом в биологии, поскольку он может реагировать с формальдегидом с образованием сложных молекул, таких как аминокислоты. Эти строительные блоки ранее были обнаружены в других скалистых телах, в том числе метеориты, извлеченные на земле. Тем не менее, то, как Осирис-Рекс нашел их в нетронутом состоянии на астероиде, подтверждает теорию, которую объекты, которые образовались далеко от солнца, могли бы доставить сырье на протяжении всей солнечной системы. Сказал Главин:
«Подсказки, которые мы ищем, настолько незначительны и так легко уничтожены или изменены от воздействия на окружающую среду Земли. Вот почему некоторые из этих новых открытий были бы невозможны без полезной миссии, тщательных мер контроля загрязнения, а также тщательного курирования и хранения этого драгоценного материала от Бенну ».
Команда Glavin и Dworkin проанализировала образцы Бенну на подсказки соединений, связанных с жизнью на Земле. Тем временем Тим Маккой и Сара Рассел, куратор метеоритов в Смитсоновском национальном музее естественной истории в Вашингтоне и космический минералоги в Музее естественной истории в Лондоне (соответственно), искали доказательства того, где образовались эти молекулы. Как они сообщали в исследовании, появившемся в ПриродаОни обнаружили намеки на то, что они пришли из древней пребиотической среды.
Они включали следы из 11 минералов, начиная от кальцита до галита и сильвита, соединения, которые образуются из солей, растворенных в воде, которые становятся твердыми кристаллами (рассолами), как только вода растворяется. Свидетельство аналогичных рассолов было обнаружено на Церере, Луне Сатурна и других телах в солнечной системе. В то время как ученые также обнаружили рассолы в метеоритах, которые упали на Землю, они никогда не видели полного набора, созданного процессом испарения, который мог бы длиться тысячи лет или более. Более того, некоторые минералы, обнаруженные в Бенну, никогда не были обнаружены в других внеземных образцах.
Другой анализ был проведен членами группы по анализу образцов Осирис-Рекса, в том числе исследователей из Японского агентства по науке и технике морской науки (Jamstec), Университете Хоккайдо, Университете Кейо, Университете Кюсю и Университете Тохоку. Вместе они проанализировали образец 17,75 мг с использованием масс-спектрометрии с высоким разрешением для органических молекул со структурой кольца, содержащей углерод и азот (N-гетероциклы). Это выявило концентрацию N-гетероциклов в 5-10 раз выше, чем то, что сообщалось из образца, взятого из Ryugu (~ 5 нмоль/г) Hayabusa2 миссия
В дополнение к пяти азотистым основаниям, их анализ показал признаки пурины ксантин, гипоксантин и никотиновую кислоту (витамин B3) «В предыдущих исследованиях урацил и никотиновая кислота были обнаружены в образцах из астероида Рюгу, но остальные четыре нуклеобазы отсутствовали», — сказал член команды доктор Тошики Кога из Jamstec. «Разница в изобилии и сложности N-гетероциклов между Бенну и Рюгу может отражать различия в окружающей среде, в которой эти астероиды были обнажены в космосе».
Хотя эти выводы предоставили убедительные доказательства того, откуда взялись строительные блоки жизни на земле, остаются несколько вопросов без ответа. Для начала, аминокислоты могут быть созданы в версиях «зеркало-изображение», аналогично тем, как сложные формы жизни имеют левую и правую сторону-руки, ноги, мозги, легкие, тепловые камеры и т. Д., В то время как жизнь на Земле почти исключительно демонстрирует левые левые Разнообразие, образцы Бенну содержат равную смесь обоих. Это может означать, что аминокислоты начались в равных смесях на Земле миллиарды лет назад, но по пути сделали левый поворот.
Это мало чем отличается от теорий, касающихся материи и антивещества в ранней вселенной, и о том, как «нормальная» вещество стало преобладающим. В любом случае, эти результаты являются ключевым элементом в продолжающемся изучении того, как и где жизнь могла появиться в солнечной системе. «Осирис-Рекс был очень успешной миссией»,-сказал Дворкин. «Данные от Osiris-Rex добавляют основные мазки к картине солнечной системы, изобилующей потенциалом для жизни. Почему мы, до сих пор, видим только жизнь на земле, а не в другом месте, это действительно дразнящий вопрос ».
Дальнейшее чтение: НАСАВ Университет ХоккайдоВ Природная астрономия
