Czas e-biznesu

Wszystkie najświeższe informacje o Polsce z Czasu e Biznesu.

W kosmosie znajduje się asteroida, która może pomóc nam odkryć, jak powstało życie na Ziemi

Film nagrany 11 lipca 2019 roku pokazuje lądowanie japońskiej sondy kosmicznej Hayabusa2 na asteroidzie Ryugu. (Wideo: JAXA przez Storyful)

Brzmi to jak science fiction: naukowcy wysyłają statek kosmiczny do akceleratora asteroid, zgarniają brud z kosmicznej skały i zrzucają fragmenty z powrotem na Ziemię gdzieś na australijskim odludziu – wszystko po to, by dowiedzieć się, jak wyglądało życie i jak mogło się uformować.

To były siedmioletnie poszukiwania japońskiej misji Hayabusa2, statku kosmicznego, który zebrał pięć gramów materiału z bliskiej Ziemi asteroidy o nazwie Ryugu, co z grubsza oznacza „Smoczy Pałac” po japońsku. W japońskiej opowieści ludowej Ryugu odnosi się do magicznego podwodnego pałacu, w którym rybak otrzymuje tajemnicze pudełko.

Odkąd Hayabusa2 dostarczyła swój materiał na Ziemię w 2020 r., wiele badań wykazało, że ten pozaziemski skarb składa się z cząsteczek organicznych, które służą jako budulec życia i zawiera wodę, która może dostarczyć wskazówek co do pochodzenia materii na Ziemi. Naukowcy twierdzą, że odkrycie pozwala lepiej zrozumieć, w jaki sposób składniki życia pojawiają się na Ziemi z kosmosu, chociaż wciąż pracują nad ustaleniem dokładnych mechanizmów.

Misja Hayabusa2 to drugi raz, kiedy ludzkość odzyskała kawałek asteroidy w kosmosie i zwróciła go na Ziemię w celu analizy. NASA OSIRIS-REx zwróci w tym roku na Ziemię próbkę z asteroidy Bennu.

„Jest wiele rzeczy, które możesz zrobić, gdy masz dobrą definicję życia i sposób na uczynienie życia z nieożywienia. To będzie naprawdę głęboka rzecz, ponieważ masz tylko jeden przykład życia” – powiedziała NASA astrofizyk Jason Durkin, który pomagał kierować analizą materiałów Członkostwo w Ryugu Specimen Jest naukowcem projektu misji NASA Ozyrys-Rex „Całe życie na Ziemi jest połączone”.

Dla niewprawnego oka, powiedział Durkin, okaz może nie różnić się wyglądem od skał na Ziemi. Bogata w węgiel asteroida jest „czarniejsza niż większość ludzi postrzega czerń”, tak ciemna jak najciemniejszy asfalt.

Naukowcy sklasyfikowali tę asteroidę zawierającą węgiel jako chondryt węglowy (meteoryt skalisty). Materiały te należą do najpowszechniejszych i najstarszych w Układzie Słonecznym. Ale chondryt Ryugu jest jednym z najrzadszych gatunków spotykanych na Ziemi. Naukowcy odkryli, że skład żelaza w Ryugu jest podobny do składu Znanych jest tylko pięć meteorytów Wśród ponad tysiąca znalezionych na Ziemi. Uważa się, że te konkretne skały pochodzą z tego samego regionu w kosmosie, na obrzeżach Układu Słonecznego.

READ  Ujawniono pierwsze znane użycie tytoniu — The Daily Heritage

„Są to bardzo prymitywne meteoryty i należą do najrzadszych w naszej grupie” – powiedział planetolog Fred Sisla, który nie był zaangażowany w badania Ryugu. „Fakt, że pojechaliśmy do Ryugu [and] Udało nam się uzyskać tutaj próbkę czegoś bardzo rzadkiego, co jest bardzo ekscytujące, ponieważ pozwala nam badać te rzeczy w zupełnie nowy sposób”.

Wczesne badania wykazały, że Ryugu zawiera podobną obfitość pierwiastków jak nasze Słońce, co oznacza, że ​​prawdopodobnie powstało w tym samym czasie co nasza młoda gwiazda macierzysta. „To daje wgląd w to, jak wyglądał Układ Słoneczny w momencie jego powstania cztery i pół miliarda lat temu” – powiedział Dworkin.

Laboratorium pomiary wykazało, że próbka asteroidy zawierała więcej wody, niż naukowcy początkowo sądzili na podstawie telemetrii Hyabusa2. Naukowiec z NASA Caitlin McCain, który Opublikowane badania Powiedział, że w próbce minerału obecność wody na asteroidach, takich jak Ryugu, może pomóc wyjaśnić obecność wody na Ziemi. Naukowcy są zainteresowani tym, w jaki sposób Ziemia pozyskuje wodę, ponieważ znajduje się zbyt blisko słońca, aby ją wytworzyć.

„Ryugu, szczególnie dlatego, że nie jest zanieczyszczone przez Ziemię, wydaje się naprawdę wyjątkowym sposobem sprawdzenia, czy Ryugu, a także podobne do niego meteoryty i asteroidy mogą być prawdziwym źródłem wody dla Ziemi” – powiedział McCain. Istnieją badania, które na to wskazują Może. Zawiera prawidłowy skład tlenu, który ma służyć Część źródła wody na Ziemi. „

To, co znajduje się w próbce, nie jest świeżą, czystą wodą pitną, powiedział chemik organiczny Christian Potiszil, ale woda była prawdopodobnie mieszana z różnymi chemikaliami przez długi czas, które dziś uczyniłyby ją słoną, a nawet toksyczną. Odkrył jednak, że woda może mieć kluczowe znaczenie w tworzeniu niektórych cząsteczek. Długotrwałe interakcje między wodą a skałami, na przykład poprzez proces znany jako hydrozmiana, mogą pomóc w tworzeniu soli i materii organicznej.

READ  Fizycy ogłosili plan zbadania tajemnic wszechświata

„Hydrozmiana jest jak włożenie ładunku kamieni do wody do dużej zlewki i pozostawienie jej na bardzo długi czas, może w temperaturze pokojowej, może trochę wyższej” – powiedział Potiszel, adiunkt na Uniwersytecie Okayama w Japonii. Zasadniczo zachodzą pewne reakcje, a niektóre z nich mogą sprzyjać wytwarzaniu „związków organicznych, w tym niezbędnych do życia”.

Naukowcy są zainteresowani analizą próbki pod kątem obecności aminokwasów występujących we wszystkich żywych organizmach na Ziemi. Te cząsteczki organiczne są budulcem białek, które pomagają katalizować reakcje, replikować materiał genetyczny, transportować cząsteczki i zapewniają wsparcie strukturalne dla naszych komórek.

Dworkin powiedział, że próbka Ryugu zawiera „dość prostą mieszankę” około dwudziestu aminokwasów, które znaleziono również w podobnych meteorytach wystawionych na działanie wody. Potiszil, który pracuje w innym zespole niż Dworkin, powiedział on i jego koledzy znalazł aminokwas dimetyloglicyna (używana w ludzkim ciele jako część naszego metabolizmu), której nie znaleziono w innych meteorytach, prawdopodobnie dlatego, że on i jego koledzy zastosowali nową technikę w analizie próbki Ryugu. Inne badania Znalazł węglany, siarczany, związki zawierające azot i magnetyt, z których wszystkie tworzą się w obecności wody w stanie ciekłym.

„Jeśli asteroidy, takie jak Ryugu lub jej części, zbombardowały wczesną Ziemię, to zrozumienie zapasów materii organicznej może pomóc nam zrozumieć, jakie rodzaje aminokwasów i innych elementów budulcowych życia mogły być dostępne u początków życia na Ziemi” — powiedział Pottissell.

Naukowcy odkryli również bazę nuklearną uracyl w próbce. Nukleozasady są budulcem RNA, który przekształca informacje przechowywane w DNA w białka. Uracil został zauważony na innych meteorytach znalezionych na Ziemi, ale znalezienie go w próbce asteroidy wyciągniętej w kosmos wyklucza jakiekolwiek możliwe zanieczyszczenie.

Te analizy próbek są ważne, ponieważ „prebiotyczne cząsteczki organiczne mogą być transportowane z powierzchni asteroidy nad Układem Słonecznym” – powiedział Hiroshi Naraoka z Uniwersytetu Kyushu, który kierował zespołem zajmującym się analizą rozpuszczalnej materii organicznej.

READ  Europejski pocisk rakietowy Ariane-5 kończy ostateczny start

I to może być dla nas kluczem do zrozumienia, jak życie mogło się zacząć na Ziemi i gdzie indziej.

Katalizator życia na Ziemi?

Wielu naukowców zakłada, że ​​przynajmniej niektóre związki organiczne i składniki, które zapoczątkowały życie na Ziemi, pochodzą z kosmosu, ale zrozumienie mechanizmów jest obecnie nieco trudne. Naukowcy nie znają nawet cząsteczek organicznych ważnych dla powstania życia i nie ma dobrze poznanego mechanizmu [of] Dworkin powiedział: Uczynić życie z nieżycia.

„Wiemy kiedy. Bardzo trudno jest poznać rzeczywistą chemię wczesnej Ziemi” – powiedział Dworkin. Wszystko opiera się na bardzo niewielu bezpośrednich modelach, założeniach i dowodach”.

Oprócz specyficznych mechanizmów chemicznych, Dworkin powiedział, że asteroidy mogły być zaangażowane we wczesne dostarczanie cząsteczek organicznych na planetę, ale Ryugu nie odgrywał żadnej roli. Ryugu oderwał się od większej asteroidy po utworzeniu Ziemi. Ale powiedział, że jego oryginalne ciało było starożytną asteroidą, która się rozbiła, a kawałki mogły podróżować do wewnętrznego układu słonecznego, a część materiału wylądowała na Ziemi. A może wiele asteroid lub komet przyniosło cząsteczki organiczne, aby rozpocząć życie na Ziemi.

„W tej chwili nie jesteśmy pewni, czy Ryugu ma wszystkie elementy budulcowe niezbędne do życia, ale może zapewnić przynajmniej część z nich, a jeśli zmiesza się z innym materiałem asteroid, to wystarczy” – powiedział Potiszel.

Jednak inni, w tym Sisla, nie wierzą, że Ziemia odziedziczyła cząsteczki organiczne bezpośrednio z kosmosu. Po pierwsze, uważa się, że takie cząsteczki organiczne zostałyby zniszczone we wczesnych dniach gorącej i kapryśnej Ziemi. Zamiast tego widzi asteroidy, takie jak Ryugu, jako odpowiedniki „rodzajów środowisk, które mogły istnieć na wczesnej Ziemi i jak [organics would] Został tam wyprodukowany”.

Prawdę mówiąc, powiedział Dworkin, być może nigdy nie dowiemy się dokładnie, jak zaczęło się życie na Ziemi. Ale analiza próbek asteroid, takich jak te z Ryugu i Bennu pod koniec tego roku, może pomóc nam zrozumieć, jak życie na Ziemi może powstać w przyszłości.

„Myślę, że możemy znaleźć odpowiedź na pytanie, jak zaczęło się życie, i jest to bardzo przekonująca odpowiedź” – powiedział Dworkin.