Впервые на поверхности астероида обнаружен кирпичик жизни

Проследите за искривленными ветвями своего генеалогического древа вплоть до его изначального происхождения миллиарды лет назад, и вы обнаружите, что все мы произошли из пыли, богатой органической химией.

То, откуда взялась эта органическая пыль, было предметом споров более полувека. Теперь исследователи обнаружили первые свидетельства существования органических материалов, необходимых для жизни на Земле, на поверхности астероида S-типа.

Международная группа исследователей недавно провела углубленный анализ одной из частиц, привезенных с астероида Итокава первоначальной миссией Хаябуса Японского космического агентства (JAXA) еще в 2010 году.

Большинство метеоритов Земли происходит от астероидов S-типа, таких как Итокава, поэтому знание того, что они могли содержать важные ингредиенты для жизни на нашей планете, является значительным шагом вперед в нашем понимании того, как могут возникать условия формирования жизни. До сих пор большая часть исследований органического материала была сосредоточена на астероидах, богатых углеродом (S-класса).

Изучив образец, команда обнаружила, что органический материал, полученный от самого астероида, со временем эволюционировал в экстремальных условиях, включая воду и органическое вещество из других источников.

Это похоже на процесс, который произошел на Земле, и помогает нам лучше понять, как самые ранние формы земной биохимии могут быть просто продолжением химии, происходящей внутри многих астероидов.

"Эти открытия действительно интересны, поскольку они раскрывают сложные детали истории астероида и то, что путь его эволюции так похож на путь эволюции пребиотической Земли", - говорит ученый-землеустроитель Куини Чан из Лондонского королевского университета Холлоуэй.

Эволюционные модели могут вернуть нас примерно на 3,5 миллиарда лет назад во времена, когда жизнь была немногим больше, чем конкурирующие последовательности нуклеиновой кислоты. Читай также: Впервые в истории зонд NASA взял пробы на астероиде в космосе

Сделаем шаг назад, и мы вынуждены рассмотреть, как элементы, такие как водород, кислород, азот и углерод, могут соединяться с образованием удивительно сложных молекул, способных самоорганизовываться в вещества, которые ведут себя как РНК, белки и жирные кислоты.

В 1950-х годах, когда исследователи впервые задумались над вопросом о том, как из более простых ингредиентов можно самопроизвольно приготовить органический суп, эксперименты показали, что условия на поверхности Земли могут сделать достаточную работу.

Спустя почти семь десятилетий наше внимание было обращено на медленные и устойчивые химические процессы внутри самих горных пород, которые объединились в такие миры, как наш.

Доказательства найти несложно. Теперь ясно, что непрерывный дождь из камней и льда миллиарды лет назад мог доставить молекулы цианида, сахарной рибозы и даже аминокислот - вместе с щедрым пожертвованием воды - на поверхность Земли.

Но степень, в которой химический состав метеоритов мог быть загрязнен вещами на Земле, оставляет место для сомнений. С момента возвращения Хаябусы десять лет назад более 900 частиц нетронутой астероидной грязи, взятой из его полезной нагрузки, были отделены и хранятся в чистой комнате JAXA.

Менее 10 из них были изучены на предмет признаков органической химии, но было обнаружено, что все они содержат молекулы, состоящие преимущественно из углерода.

Итокава - это то, что называют каменным (или кремнистым) классом астероидов или s-классом. После ранних исследований его материала было установлено, что это обычный хондрит - относительно неизмененный тип космической породы, представляющий более примитивное состояние внутренней Солнечной системы.

Учитывая, что эти типы астероидов составляют значительную часть минералов, врезавшихся в нашу планету, и, как обычно считается, не содержат много элементов органической химии, эти ранние открытия были, мягко говоря, интригующими.

Чан и ее коллеги взяли только одну из этих пылинок, частицу шириной 30 микрометров, немного напоминающую континент Южной Америки, и провели подробный анализ ее состава, включая исследование содержания в ней воды.

Они обнаружили множество углеродных соединений, включая признаки неупорядоченных полиароматических молекул явно внеземного происхождения и структуры графита.

"После детального изучения международной группой исследователей, наш анализ отдельного зерна, получившего прозвище «Амазонка», сохранил как примитивное (ненагретое), так и обработанное (нагретое) органическое вещество в пределах десяти микрон (тысячная часть сантиметра). расстояния", - говорит Чан.

"Нагретое органическое вещество указывает на то, что астероид в прошлом был нагрет до более чем 600 ° C. Присутствие ненагретого органического вещества очень близко к нему означает, что падение примитивной органики прибыло на поверхность Итокавы после того, как астероид остыл".

У Итокавы была захватывающая история для астероида, которому нет ничего лучше, чем бездельничать вокруг Солнца в течение нескольких миллиардов лет, будучи модифицированным с помощью хорошего запекания, обезвоживания, а затем регидратации с новым покрытием из свежего материала.

Хотя его история не такая захватывающая, как история нашей собственной планеты, деятельность астероида описывает приготовление органического материала в космосе как сложный процесс и не ограничивается астероидами, богатыми углеродом.

В конце прошлого года Хаябуса-2 вернулся с образцом сближающегося с Землей астероида S-класса по имени Рюгу. Сравнение содержимого его полезной нагрузки с содержимым его предшественника, несомненно, поможет еще больше узнать о том, как органическая химия развивается в космосе.

Вопрос о происхождении жизни и ее кажущейся уникальности на Земле - это вопрос, на который мы будем искать ответы еще долгое время. Но каждое новое открытие указывает на историю, которая простирается далеко за пределы безопасных теплых луж на нашей новорожденной планете.