Остатки «первичного рассола»: в грунте с астероида Бенну нашли ингредиенты, необходимые для зарождения жизни

Международная группа из почти 70 исследователей, изучающая образцы грунта с астероида Бенну, доставленные на Землю в 2023 году американским зондом OSIRIS-REx, обнаружила в них минералы и органические соединения, необходимые для зарождения жизни, согласно текущим научным представлениям. О результатах этой работы рассказывается в статьях, которые были опубликованы в журналах Nature и Nature Astronomy.

Напомним, миссия OSIRIS-REx стартовала в 2016 году, когда исследовательский зонд NASA был запущен к 535-метровому астероиду Бенну, открытому в конце XX века. В 2018 году станция достигла астероида, а в 2020-м собрала около 121 грамма грунта с его поверхности. В 2021 году OSIRIS-REx отправился в обратный путь к Земле — 24 сентября 2023-го аппарат выпустил капсулу с грунтом с Бенну, которая вошла в атмосферу нашей планеты и совершила посадку при помощи парашюта. Тем временем зонд, который переименовали в OSIRIS-APEX (APophis EXplorer), продолжил свой полет — теперь межпланетной станции предстоит изучить потенциально опасный для Земли астероид Апофис.

Важность миссии OSIRIS-REx и подобных ей состоит в том, что грунт с других небесных тел доставляется на Землю в защищенных капсулах, не подвергаясь воздействию высоких температур при входе в атмосферу, как это происходит с падающими на нашу планету астероидами. Работа с такими образцами ведется в стерильных условиях во избежание каких-либо загрязнений. При этом часть доставляемого материала обычно сохраняется в нетронутом виде на долгие годы, чтобы ее можно было изучить с помощью новых технологий.

О первых результатах исследований грунта с Бенну стало известно уже в конце 2023 года. Тогда ученые сообщили, что нашли в образцах воду, углерод и различные органические соединения. Обнародованные спустя год с небольшим результаты детального анализа выглядят куда более впечатляюще и проливают свет на историю зарождения Солнечной системы.

Что нашли в грунте с астероида Бенну

Околоземный астероид Бенну является фрагментом более крупного небесного тела, сформировавшегося из газопылевого облака на заре существования Солнечной системы (около 4,5 млрд лет назад) на большом удалении от звезды, а затем уничтоженного в результате столкновения с другим объектом. Столь почтенный возраст, а также высокое содержание углерода и не только делают Бенну крайне ценным для науки.

Богатый набор солей

Первой сенсацией стало обнаружение в грунте с Бенну сразу 11 солей и их кристаллов. Ученые нашли в образцах кристаллы крайне редко встречающегося в метеоритах галита (каменной соли, NaCl) и сильвина (КCl), а также целый ряд карбонатов, фосфатов, сульфатов и фторидов.

Судя по всему, они образовались в результате постепенного испарения рапы, концентрированного водного раствора солей, примерно таким же образом, как это происходит в соленых озерах на Земле. Это означает, что где-то под поверхностью формировавшегося при температуре около -240 °C небесного тела, частью которого является Бенну, было достаточно тепло для существования рапы в жидком виде, и такие условия сохранялись в течение по меньшей мере нескольких тысяч лет.

Невиданное доселе разнообразие солей на астероиде удивительно само по себе, но важнее то, что их раствор мог стать катализатором для образования органических соединений, из которых, предположительно, в более-менее похожих условиях зародилась жизнь на Земле.

Аминокислоты и другая органика

Другой анализ подтвердил гипотезу о разнообразии органики на Бенну. Так, в образцах было зафиксировано «исключительно высокое» содержание аммиака (NH₃). Ранее эксперименты показали, что при определенных условиях это неорганическое соединение может вступать в реакцию с также обнаруженным на астероиде формальдегидом (CH₂O), образуя в результате сложные органические молекулы, такие, как аминокислоты — основу белков.

В итоге в грунте с Бенну нашлись сразу 14 из 20 протеиногенных аминокислот, участвующих во внутриклеточном синтезе белков, несколько других аминокислот и, что важнее всего, все пять азотистых оснований, которые входят в состав молекул ДНК и РНК (аденин, гуанин, тимин, урацил и цитозин). Разумеется, это далеко не первый случай обнаружения разнообразной органики в космосе и даже на астероидах — например, в доставленных в 2020 году образцах с астероида Рюгу отыскались урацил и некоторые аминокислоты, но в таких масштабах ее за пределами Земли еще не находили.

Открытия исследователей не доказывают существование жизни на небесном теле частью которого был Бенну, но позволяют предполагать, что в далеком прошлом под его поверхностью сформировались потенциально пригодные для ее зарождения условия и необходимые «строительные материалы». Однако тогда неясно, что помешало этому процессу.

В своих выводах авторы статей отмечают, что их находки позволяют по-новому взглянуть на историю Солнечной системы. С одной стороны, не исключено, что формировавшиеся вдали от Солнца и впоследствии уничтоженные объекты стали важным источником химических соединений, без которых было бы невозможно зарождение жизни на Земле и где-либо еще в нашей звездной системе. Занести эти вещества на планеты земной группы и не только миллиарды лет назад могли астероиды типа Бенну.

С другой стороны, Бенну может служить примером процессов, которые происходят в недрах далеких от Солнца, а потому холодных небесных тел. Так, уже доказано наличие океанов жидкой воды под поверхностью некоторых спутников Юпитера и Сатурна, включая Европу и Энцелад. Свежие открытия могут свидетельствовать в пользу гипотез о существовании в этих океанах живых организмов.