Органическое вещество на астероиде поможет разгадать тайну появления жизни на Земле.
Проследите извилистые ветви вашего генеалогического древа до его первоначального происхождения миллиарды лет назад, и вы обнаружите, что все мы произошли из пыли, богатой органической химией.
Вопрос о том, откуда взялась эта органическая пыль, обсуждается уже более полувека. Теперь исследователи обнаружили первые свидетельства наличия органических материалов, необходимых для жизни на Земле, на поверхности астероида S-типа.
Международная группа исследователей недавно провела углубленный анализ одной из частиц, принесенных с астероида Итокава первой миссией Японского космического агентства "Хаябуса" (JAXA) еще в 2010 году.
Большинство метеоритов Земли происходят от астероидов S-типа, таких как Итокава, поэтому знание того, что они, возможно, содержали важные ингредиенты для жизни на нашей планете, является значительным шагом вперед в нашем понимании того, как могут происходить условия формирования жизни. До сих пор большая часть исследований органического материала была сосредоточена на богатых углеродом астероидах (S-класса). Изучив образец, команда обнаружила, что органический материал, полученный из самого астероида, эволюционировал с течением времени 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, потому что они раскрывают сложные детали истории астероида и то, что его путь эволюции так похож на путь пребиотической Земли", - говорит ученый-землянин Куини Чан из Королевского Университета Холлоуэя в Лондоне.
Эволюционные модели могут вернуть нас примерно на 3,5 миллиарда лет назад к тому времени, когда жизнь была немногим больше, чем конкурирующие последовательности нуклеиновых кислот. Сделайте шаг назад, и мы будем вынуждены рассмотреть, как такие элементы, как водород, кислород, азот и углерод, могут объединяться, образуя удивительно сложные молекулы, которые могут самоорганизовываться в вещества, которые ведут себя как РНК, белки и жирные кислоты.
В 1950-х годах, когда исследователи впервые задумались о том, как можно использовать более простые ингредиенты для спонтанного приготовления органического супа, эксперименты показали, что условия на поверхности Земли могут сделать достаточно работы. Спустя почти семь десятилетий наше внимание было привлечено к медленным и устойчивым химическим процессам внутри самих горных пород, которые слились в миры, подобные нашему.
Доказательства легко найти. Теперь ясно, что непрерывный дождь из камней и льда миллиарды лет назад мог принести молекулы цианида, сахарной рибозы и даже аминокислот-наряду 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, взятых из его полезной нагрузки, были отделены и сохранены в чистой комнате ДЖАКСЫ.
Менее 10 из них были изучены на предмет признаков органической химии, но было установлено, что все они содержат молекулы, состоящие в основном из углерода.
Итокава-это так называемый каменистый (или кремнистый) астероид класса s. После ранних исследований его материала было установлено, что это обычный хондрит-относительно неизменный тип космической породы, представляющий собой более примитивное состояние внутренней Солнечной системы.
Учитывая, что эти типы астероидов составляют значительную часть минералов, которые врезались в нашу планету, и обычно считается, что они не содержат много элементов органической химии, эти ранние открытия были, мягко говоря, интригующими.
Чан и ее коллеги взяли только одну из этих частиц пыли, 30-микрометровую частицу, которая немного напоминает континент Южной Америки, и провели детальный анализ ее состава, включая изучение содержания в ней воды. Они обнаружили множество углеродных соединений, в том числе признаки неупорядоченных полиароматических молекул явно внеземного происхождения и структуру графита.
"После детального изучения международной группой исследователей наш анализ одного зерна, получившего название" Амазонка", сохранил как примитивное (не нагретое), так и переработанное (нагретое) органическое вещество в пределах десяти микрон (тысячной доли сантиметра). - говорит Чан. "Нагретое органическое вещество указывает на то, что в прошлом астероид был нагрет более чем до 600 ° C. Наличие неотапливаемого органического вещества очень близко к нему означает, что падение примитивного органического вещества прибыло на поверхность Итокавы после того, как астероид остыл."
У Итокавы была захватывающая история для астероида, который не имеет ничего лучшего, чем вращаться вокруг Солнца в течение нескольких миллиардов лет, модифицируясь хорошей выпечкой, обезвоживанием, а затем регидратацией с новым покрытием из свежего материала.
Хотя его история не столь захватывающая, как история нашей собственной планеты, деятельность астероида описывает подготовку органического материала в космосе как сложный процесс и не ограничивается богатыми углеродом астероидами.
В конце прошлого года "Хаябуса-2" вернулась с образцом околоземного астероида S-класса по имени Рюгу. Сравнение содержимого его полезной нагрузки с содержимым его предшественника, несомненно, поможет узнать еще больше о том, как развивается органическая химия в космосе.
Вопрос о происхождении жизни и ее кажущейся уникальности на Земле-это вопрос, на который мы еще долго будем искать ответы. Но каждое новое открытие указывает на историю, которая простирается далеко за пределы безопасных теплых бассейнов на нашей новорожденной планете.
Напомним, ранее сообщалось, что астероид Апофис имел шанс столкнуться с Землей в 2068 году.
