Сканирующее изображение электронного микроскопа показывает карбонаты натрия в образце из астероида Бенну. Каждая игла имеет ширину меньше одного микрометра в течение пяти до десяти микрометров — для сравнения, человеческие волосы имеют ширину около 100 микрометров.
По Открытие намекает на то, что химия, благоприятная для жизни, может быть гораздо чаще в космосе, чем ранее считали астрономы.
После семилетнего путешествия космический корабль Осирис-Рекса НАСА выпустил капсулу из примерно 120 граммов драгоценных фрагментов астероидов в пустыню Юты в сентябре 2023 года. Ученые из национального музея Смитсоновского института естественной истории в сотрудничестве с международной командой исследователей, Вскоре начался кропотливый процесс анализа этих зерен под специализированными микроскопами. Астрономы надеются, что Бенну — который, в возрасте около 4,5 миллиардов лет, дает представление о ранних днях солнечной системы — может показать намеки на то, как органические материалы впервые прибыли на землю и заложили основу для развития жизни.
Новое исследование, опубликованное сегодня в Природаописывает потрясающую линейку минералов, выявленную в образцах-в частности, карбонаты натрия, которые обычно встречаются на земле как «содовая зола» или в сушеных ложе озера. Эти минералы никогда не наблюдались ни в каком метеорите или астероидном образце.
«Я на самом деле видел образцы, когда они были впервые открыты»,-рассказывает автор соавтора Тим Маккой, куратор метеоритов в Национальном музее естественной истории Смитсоновский институт журнал. «У нас были ожидания, что у них будет много глин, карбонатов, сульфидов и оксидов железа — и мы нашли все это».
Но удивительное присутствие карбонатов натрия указывает на то, что родительский астероид Бенну когда -то имел карманы жидкой воды. Когда эта вода испарилась, она, вероятно, оставила соленую, похожие на рассол остатки, богатые жизненным поддерживающим элементами, такими как фосфор. Если эти компоненты, то пройдут дождь на ранней земле через метеоритные удары, они могли бы помочь заселить планету сырыми ингредиентами на всю жизнь.
«Мы были очень рады найти это — я изучал метеориты в течение 35 лет и никогда раньше не видел этого минерала», — добавляет Маккой. «Это был действительно прорыв, который сказал нам, что мы смотрим на древнюю последовательность эвапорита».
Эти компоненты дают намеки на то, как предшественники жизни могли существовать на астероидах. «Фосфаты могут помочь сделать сахар. Клеты могут помочь сделать такие вещи, как нуклеотиды, которые строят РНК и ДНК », — говорит Маккой. «Рассохи натрия действительно важны для обоих … ускоряющих эти реакции и помочь освободить эти молекулы после их образования».
Во втором исследовании, опубликованном сегодня в Природная астрономияМаккой и другие ученые, изучающие компоненты Бенну, нашли еще более важные компоненты жизни. Они обнаружили аминокислоты — строительные блоки белков — в образце, а также пять основных нуклеобаз, которые составляют РНК и ДНК. Эти выводы повторяют то, что исследователи давно подозревали в астероидах — что они могут переправлять необходимые органические молекулы по всей солнечной системе, потенциально доставляя их на планеты, где жизнь в конечном итоге завладевает.
По словам Майкла Аккерсона, геолога -исследования в Национальном музее естественной истории, который не участвовал в исследованиях Бенну, это открытие представляет собой «огромный скачок вперед в нашем понимании происхождения жизни».
«Ключевой минералогический и химический материал, необходимый для появления жизни на Земле, был доставлен на нашу планету в начале своей истории», — говорит Аккерсон Смитсоновский институт журнал. «По сути, рассолы Бенну создали питомник для развития сложных органических молекул, которые впоследствии были доставлены на зарождающуюся землю».
И Бенну не один. А Природа Исследование указывает на то, что карликовая планета Ceres и Icy Moon Enceladus Сатурна также показали признаки карбонатных рассолов натрия в последние годы. В качестве миссий для этих и других небесных кандидатов на жизнь на жизнь следователи будут в поисках тех же минералов, определенных в образцах Бенну.
Эти образцы взяты из национальной коллекции минералов США в Национальном музее естественной истории Смитсоновского института и показывают минералы, наблюдаемые в образцах Бенну, как сформированы и найдены на Земле.
«Вместе мы добились огромного прогресса в понимании того, как развивались астероиды, такие как Бенну, и как они могли помочь сделать землю обитаемой»,-Сара Рассел, космический минералоги в Музее естественной истории в Лондоне и соавтор Природа Исследование, говорится в заявлении.
Тем не менее, как именно эти необработанные компоненты могут произвести жизнь, остается открытым вопросом.
«Как и партия печенья, вы можете иметь ингредиенты, но без времени и температуры вы никогда не получите печенье», — говорит Маккой. «Мы не знаем, сколько времени и какую температуру нам нужно получить эти элементы, чтобы отреагировать, чтобы сделать то, что мы бы назвали жизни».
Хотя Земные содовые озера несколько химически похожи на древние рассолы Бенну, астероид имеет несколько четких различий: обилие фосфора и отсутствие бора. На нашей домашней планете фосфор относительно дефицилен — и, хотя Борон часто появляется в испаренных озерах Земли, он практически отсутствует в метеоритах. Следовательно, в то время как Бенну может разделить одно и то же водянистое наследие с Землей, его химический состав следует за другим рецептом.
Поскольку эти образцы подвергаются дальнейшему анализу, Маккой говорит, что он и его команда особенно сосредоточены на изучении крошечных следов воды, запертых в минералах. Измеряя соотношение различных изотопов водорода в этой воде, они надеются сравнить его с океанами на Земле, потенциально отвечая на давние вопросы о том, откуда взялась вода Земли.
