У зразках астероїда Рюгу вчені знайшли всі п’ять нуклеотидних основ — молекул, з яких складаються ДНК і РНК земних живих організмів. Раніше їх вже знаходили на навколоземному астероїді Бенну та деяких метеоритах. Разом ці відкриття свідчать про те, що вуглецеві астероїди, такі як Рюгу, відіграли важливу роль у появі на ранній Землі будівельних блоків, з яких сформувалося примітивне життя. Дослідження опублікували в журналі Nature Astronomy.
Чим зразки з Рюгу відрізнилися від інших астероїдів?
Раніше у зразках із Рюгу вже виявляли нуклеотидну основу урацил, яка в земних організмах зустрічається в РНК. Японські дослідники заново проаналізували хімічний склад двох зразків, доставлених на Землю апаратом «Хаябуса-2», щоб перевірити, чи не зустрічаються на ньому й інші нуклеотидні основи, що їх знаходили на Бенну та метеоритах. Попри те, що в обох зразках Рюгу знайшли ті самі нуклеотиди, що й в інших досліджених небесних тілах, співвідношення між їхньою кількістю відрізнялося.
Так у зразках Рюгу було майже порівну пуринових нуклеотидних основ, таких як аденін і гуанін, і піримідинових, таких як цитозин, тимін та урацил. Це приблизно відповідає розподілу нуклеотидних основ у клітині, адже в ДНК кожній пуриновій основі відповідає піримідинова. Водночас у зразках Мерчисонського метеорита з Австралії переважали пуринові основи, а в зразках Бенну й метеориту Оргей із Франції — піримідинові. Такі відмінності в хімічному складі допоможуть краще зрозуміти хімію ранньої Сонячної системи та, можливо, вкажуть на регіони, з яких на Землю прилетіли необхідні для життя сполуки.
Яку органіку вже знаходили на метеоритах
🦠 У зразках астероїда Рюгу навіть знайшли сліди живих мікроорганізмів — щоправда, це виявилися земні бактерії, які туди випадково занесли під час аналізу.
💧 Зразки цього астероїда також містили сліди циклів замерзання та розмерзання води, тож подібні небесні тіла могли занести і її на Землю.
🪨 У зразках з астероїда Бенну науковці знайшли аж 14 з 20 необхідних для життя на Землі амінокислот — будівельних блоків, із яких складаються білки.
🧪 Для пояснення формування цих амінокислот запропонували дві гіпотези: або вони утворилися на поверхні з води й аміаку, або виникли просто в кризі.
Рівно 10 років тому японська міжпланетна станція Хаябуса-2 була запущена до навколоземного астероїда Рюгу, який перебуває на відстані 340 млн км від Землі. 2019 року космічному апарату вдалося зібрати астероїдний ґрунт, а вже через рік капсула з цінним матеріалом була доставлена на Землю. Сьогодні ці зразки є надзвичайно важливими для вивчення Всесвіту, зокрема Сонячної системи. Щобільше, вони допомогли вченим встановити, що зерна життя прибули на нашу планету саме з космосу.
Деталі нових висновків науковців були опубліковані в журналі Science Advances,
Як розповіли дослідники, оскільки астероїд Рюгу не має захисної атмосфери, його поверхневий шар безпосередньо піддається впливу космосу — невеликий міжпланетний пил може вдарятися об поверхню астероїда, спричиняючи зміни складу матеріалів поверхні. При цьому відомо, що кометна органічна речовина транспортується з космосу в навколоземний регіон, де й перебувають такі астероїди як Рюгу.
У зразках Рюгу вдалося виявити невеликі бризки розплаву розміром від 5 до 20 мікрометрів. Ці бризки утворилися, коли мікрометеороїди кометного пилу бомбардували Рюгу.
Вчені провили 3D-комп’ютерну томографію та хімічний аналіз, це дало змогу дізнатися, що бризки розплаву складаються в основному із силікатного скла з пустотами та невеликими вкрапленнями сферичних сульфідів заліза.
“Хімічний склад бризок розплаву свідчить про те, що гідросилікати Рюгу змішані з кометним пилом”, — розповіла науковиця з Університету Тохоку Мегумі Мацумото.
Змішування та плавлення матеріалів поверхні Рюгу та кометного пилу під час нагрівання та швидкого охолодження, спричиненого ударом, утворило бризки розплаву. Порожнечі відповідають водяній парі, що вивільняється з водних силікатів Рюгу та згодом захоплюється бризками розплаву.
Аналіз також виявив невеликі вуглецеві матеріали з великою кількістю нанопор і вкрапленнями сульфіду заліза в бризках розплаву.
Вуглецеві матеріали структурно схожі на примітивну органічну речовину в кометному пилу, хоча їм бракує азоту та кисню, що робить їх хімічно відмінними від органічної речовини.
“Ми припускаємо, що вуглецеві матеріали утворилися з кометної органічної речовини через випаровування летючих речовин, таких як азот і кисень, під час нагрівання, спричиненого ударом. Це свідчить про те, що кометна речовина була транспортована в навколоземний регіон із зовнішньої Сонячної системи. Ця органічна речовина може бути маленьким насінням життя, колись доставленим із космосу на Землю“, — заявила Мацумото.
Команда й надалі продовжить вивчати зразки астероїда Рюгу, щоб знайти більше бризок розплаву. Дослідники сподіваються, що це дасть змогу краще розуміти надходження примітивних космічних матеріалів на Землю.
Теорія вчених базується на панспермії, тобто життя на Землі могло зародитися завдяки хімічним елементам та органічним сполукам, які були доставлені з космосу.
Свою ідею дослідники підкріплюють детальним вивченням міжзоряного об’єкта, який пролетів повз Землю. За їх припущенням, життя на МО було у формі бактерій-екстремофілів, здатних вижити в суворих умовах космосу, а падіння на планету таких об’єктів у вигляді метеоритів могло призвести до зародження життя.
Науковці стверджують, що саме такі об’єкти можуть переносити органічні матеріали між різними планетними системами. Зокрема, вони відіграли ключову роль у розсіюванні будівельних блоків життя по всьому Чумацькому Шляху.
Вчені наголошують, що дослідження Оумуамуа та інших міжзоряних об’єктів допомагає краще зрозуміти, як органічні сполуки можуть переміщуватися у Всесвіті. Це, своєю чергою, відкриває нові перспективи для пошуку життя поза межами Землі.
