Es gibt 20 Aminosäuren, die die für das Leben erforderlichen Proteine auf unserem Planeten erzeugen – und Wissenschaftler haben jetzt genau 14 von ihnen auf einem Asteroiden Millionen von Meilen entfernt gefunden. Der fragliche Asteroiden namens Bennu war der Schwerpunkt einer sehr verträumten NASA-Mission namens Osiris-Rex, die 2016 gestartet wurde.
Das erste Ziel von Osiris-Rex war es, ein Raumschiff in Richtung des grauen, klumpigen Objekts zu sprengen und es wirklich nahe an die Oberfläche zu bringen, damit die Sonde einige Weltraum-Gesteinsproben mit einem Roboterarm aufbauen konnte. Das zweite Ziel war es, diese Proben innerhalb des Handwerks für die lange Reise zurück zur Erde zu versiegeln, um sie sicher durch die Atmosphäre unseres Planeten zu bringen. Mit anderen Worten, Osiris-Rex sollte unberührte Asteroiden-Stücke nach Hause liefern, um in einem Labor zu analysieren. Dieser brillante Plan hat funktioniert. Die Proben landeten 2023 in der Wüste in Utah, und Wissenschaftler haben seitdem diese unbezahlbaren Teile von Bennu für Daten gedrängt.
Bisher haben sie es geschafft, Dinge wie die Tatsache zu enthüllen, dass Asteroiden Bennu – einen Space Rock, der für das frühe Sonnensystem repräsentativ ist – Verbindungen zu halten scheint, die Wasser und Kohlenstoff enthalten. Dies war jedoch mehr oder weniger erwartet (oder zumindest aktiv als bestätigende Beweise für die Bennu -Theorien der Wissenschaftler). Die neuesten Entdeckungen des Teams, die die NASA am Mittwoch (29. Januar) vorgestellt hat, sind eine gewisse Überraschung und wirft viele aufregende Fragen auf. Die bemerkenswertesten Teile sind wahrscheinlich, dass die Forscher die oben genannten 14 Aminosäuren, eine hohe Ammoniakkonzentration und die fünf Nucleobasen -Leben auf der Erde zur Übertragung genetischer Anweisungen innerhalb von DNA und RNA fanden.
“Für mich lautet die Frage: Warum hat sich die Lebensdauer nicht auf Bennu nicht ausgestattet?”
Nicky Fox, Associate Administrator, Direktion der Wissenschaftsmission, NASA -Hauptquartier, Washington
“Ihre Ergebnisse zeigen keine Lebensweise für das Leben selbst, aber sie legen nahe, dass die für die Entstehung des Lebens erforderlichen Bedingungen im gesamten frühen Sonnensystem wahrscheinlich weit verbreitet waren” Reporter während einer Pressekonferenz am 29. Januar. “Dies erhöht natürlich die Wahrscheinlichkeit, dass sich das Leben auf anderen Planeten hätte bilden können.”
Verbotene Brühe
Während dieser Pressekonferenz gab es einige andere Enthüllungen über die Bennu -Proben, und es ist bemerkenswert, dass so ziemlich alle vorschlagen, dass der Asteroiden die richtigen Zutaten für das Leben hatte, wie wir es kennen. Dies scheint eine große Frage für Wissenschaftler zu bewirken: Warum hat sich die Lebensdauer nicht auf Bennu nicht geformt?
“Dies ist ein zukünftiger Studiengebiet für Astrobiologen aus der ganzen Welt zu überlegen”, sagte Jason Dworkin, Projektwissenschaftler von Osiris-Rex im Goddard Space Flight Center der NASA in Maryland. “Bennu als Beispiel für einen Ort, an dem alles das Zeug hatte, aber nicht das Leben machte – warum war die Erde etwas Besonderes?”
Zum Beispiel identifizierten Wissenschaftler Beweise für eine salzige Salzlösung oder “Brühe” mit Spuren von 11 Mineralien, die reich an Natriumcarbonat, Phosphat, Sulfat, Chlorid und Fluorid sind.
“Wir sehen diese große Auswahl an Salzen”, sagte Sara Russell, eine kosmische Mineralogin am Natural History Museum in London. “Wir glauben, dass wir die Geschichte finden, in der zusammen das Wasser, das organische Material und all diese bioessentiellen Elemente auf Asteroiden wie Bennu im frühen Sonnensystem, auf die Erde und auch auf andere Planeten hätten geliefert werden können. Damit sie mit allen Zutaten, die sie brauchten, um das Leben zu starten, ausgesät. “
Das Team fand auch speziell Ammoniak – viel Ammoniak – in den Bennu -Proben. Sie fanden etwa 230 Teile pro Million davon, die Danny Glavin, Senior Scientist für die Probenrückgabe in der NASA -Goddard Space Flight Center Greenbelt, Maryland, als etwa 100 -mal mehr als natürliche Ammoniakniveaus in den Böden auf der Erde relativiert.
“Ammoniak ist natürlich für viele biologische Prozesse wesentlich”, sagte Glavin. “Es war wahrscheinlich ein wichtiger chemischer Baustein durch die Bildung von Aminosäuren und Nucleobasen und wiederum die genetischen Komponenten von DNA und RNA.”
Das Osiris-Rex-Team sagt, dass dies darauf hindeutet, dass Bennu-oder zumindest der übergeordnete Asteroide, von dem Bennu abgebrochen ist-einmal in den kälteren äußeren Regionen des Raums existiert haben muss, da Ammoniak eine flüchtige Substanz ist. Damit Ammoniak in Salzform existiert, muss die Umwelt kalt sein. Daher haben Wissenschaftler zuvor auch Beweise für Ammoniak in Salzform auf dem Zwergplaneten Ceres gefunden, der sich im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter befindet, und innerhalb der Fahnen von Saturns bekanntermaßen eisigem Mond -Enceladus. Im Laufe der Jahre hat Enceladus viel verdientes Aufmerksamkeit auf die Suche nach dem Leben jenseits der Erde erlangt.
Vielleicht fasste Fox es am besten zusammen: “Das Osiris Rex -Team hat festgestellt Sonnensystem, das wahrscheinlich außerhalb des Saturn -Umlaufs liegt. “
Eine Hypothese, vereitelt
In einem separaten Gedankenzug-und meiner bisherigen Bennu-Entdeckung von Bennu-vermittelte die Ossiris-Rex-Probenanalyse auch etwas Besonderes über die “Chiralität” von Molekülen, die in den Bennu-Proben gefunden wurden. Eine Chiralität, Chiralität, bezieht sich im Wesentlichen auf die Ausrichtung eines Moleküls. Ein Molekül gilt als “chiral”, wenn es auf einem Spiegelbild von sich selbst nicht überlagert werden kann, egal was Sie versuchen zu tun. Dies bedeutet, dass es zwei Versionen dieses Moleküls geben muss, eine linkshändige Version und eine rechtshändige Version. (Denken Sie an Ihre eigenen linken und rechten Hände. Wenn Ihre Handflächen nach oben sind, folgen sie auch diesem Prinzip.)
“Das gesamte Leben auf der Erde basiert auf der linkshändigen Form”, sagte Glavin. “Und das ist ein großes Rätsel, eigentlich … wir wissen nicht, wie das passiert ist.”
Wie Glavin erklärt, untersuchen Wissenschaftler seit Jahrzehnten Meteoriten und überprüft das Raummolekül Händigkeit, um dies mit unserer Erdmolekül-Händigkeit zu vergleichen-und sie scheinen konsequent festzustellen, dass Meteoriten, insbesondere mit ähnlichen Zusammensetzungen wie Bennu, überwiegend linkshändige Moleküle aufweisen. Aber Meteoriten bekommen nicht die Prinzessin -Behandlung, die Bennu -Proben gemacht haben. Sie sind mehr oder weniger kontaminiert von all den Zügen, die sie durchlaufen, bevor sie auf unseren Planeten treffen.
“Die Hypothese war gewesen, dass das frühe Sonnensystem sehr früh vor dem Ursprung des Lebens in Richtung der linken Version voreingenommen war”, sagte Glavin. “Wir freuten uns also darauf, diese besseren Proben zu untersuchen und diese Hypothese hoffentlich zu bestätigen.”
Aber Bennu bockte den Trend. Das Team fand in ihren Osiris-Rex-Proben, die als “racemic” -Mischung bezeichnet werden, gleiche Teile für die Linkshänder und Rechtshändigkeit in Osiris-Rex.
“Ich muss zugeben, ich war ein wenig desillusioniert oder enttäuscht”, sagte Glavin. “Ich hatte das Gefühl, dass dies 20 Jahre Forschung in unserem Labor und in meiner Karriere ungültig gemacht hat. Aber ich meine, hier ist die Sache: Genau deshalb erforschen wir. Deshalb machen wir diese Missionen, oder? Wenn wir alles im Voraus wüssten, Wir müssten keinen Osiris Rex machen, um diese Beispiele zurückzubringen. “
Was ist neu und was nicht ist
Es gibt einige Dinge, die es wert sind, wenn es um die Neuheit von Osiris-Rex geht. Erstens ist dies nicht das erste Mal, dass Wissenschaftler Raumproben zur Analyse zurück auf die Erde gebracht haben – Sie sehen Sie an, Apollo Moon -Gesteine - und es ist auch nicht das erste Mal, dass Asteroidenproben mit menschlichen Interventionen auf der Erde gelandet sind. Tatsächlich haben wir nicht einmal das erste Mal diese verlockenden Bausteine des Lebens auf einem Asteroiden gefunden.
Osiris-Rex hat jedoch seine eigenen Gründe, sich zu rühmen.
Zum Beispiel wurde die erste Mission für die Space-Rock-Probe-Rendite von der japanischen Luft- und Raumfahrtagentur Jaxa durchgeführt, die etwa 5 Gramm (0,2 Unzen) Material vom Asteroiden Ryugu zur Erde lieferte. Osiris-Rex gelang es, ungefähr 121 Gramm (4,3 Unzen) zurückzubringen. Fünf Gramm Asteroidenbits reichten jedoch aus, um einige aufregende Ergebnisse zu erzielen, wodurch die 121 Gramm Asteroidenbits vorliegt. In Anbetracht dessen, wie die NASA darauf abzielt, einige dieser GRams tief einzufrieren, so dass zukünftige Wissenschaftler, die vielleicht noch nicht geboren wurden, die Vorteile von Osiris-Rex auch eines Tages mit unvermeidlich besserer Technologie und einem besseren Kontext nutzen können.
“Das Ziel war es, 60 Gramm Material abzurufen – wir haben mehr als das Doppelte”, sagte Dworkin. “Und diese Stichprobe gibt es für weitere und tiefere Studien.”
In Bezug auf die hier diskutierte Chemie wurden auch die in Bennu gefundenen organischen Faktoren auf anderen Meteoriten gefunden. Einige der 20 Aminosäuren des Lebens wurden sogar in Jaxas Ryugu -Proben gefunden. Tatsächlich fanden Wissenschaftler zum Thema Ryugu -Proben dort auch Ammoniak (wenn auch nicht ganz die häufigen Mengen, die sie in Bennu -Proben sehen) sowie Spurenmineralien (obwohl unterschiedliche Typen).
Zunächst einmal im Vergleich zu Meteoriten, die die Erdatmosphäre betreten und gleichzeitig einen feurigen Wiedereintrittsprozess erleiden, bevor sie auf den Boden stürzen, sind die Osiris-Rex-Proben aufgrund der Länge, die die NASA gegangen ist, makellos, um ein Raumschiff in ihrer Lieferung zu verwenden. Und wenn es um Ryugu geht, ist es immer großartig, doppelte Beweise für Asteroiden organische Stoffe zu haben.
“Das Endergebnis ist, dass wir ein höheres Vertrauen haben, dass das organische Material, das wir in diesen Proben sehen, außerirdisch und nicht Kontamination ist”, sagte Glavin. “Wir können diesen Ergebnissen vertrauen.”
Am Ende des Tages könnten die makellose Qualität der Bennu -Proben – und die Ryugu -Proben – der Grund sein, warum Wissenschaftler diese aufregenden Weltraum -Rockmoleküle überhaupt finden konnten.
“Wir haben noch nie zuvor Mineralien in Meteoriten gesehen, und erst vor kurzem haben unsere Kollegen an Proben aus Ryugu arbeiten, die von der japanischen Hayabusa2 -Mission zurückgebracht wurden, dokumentiert ein anderes Natriumcarbonat -Mineral- und Magnesium -Natriumphosphat”, Tim McCoy, Kurator von Kurator von Meteoriten im Smithsonian Natural History Museum in Washington. “Aber obwohl wir diese noch nie in Meteoriten gesehen haben, sind sie aus der Erde, wo natriumreiche Seen wie Searle Lake in Kalifornien und die Mojave durch Verdunstung natriumreiche Salzlake und salzreiche Schichten bilden.”
Wie diese Schichten verdampfen, konzentrieren sie sich zunehmend auf Dinge wie Natrium, Chlor und Fluor. Aber warum sollten sie dann nicht in den Meteoriten gesehen werden?
Angesichts der Art und Weise, wie sich diese Mineralien aus der Verdunstung von Wasser bilden, wie bei diesen erwähnten Seen, würde jeder allgemeine Kontakt mit Wasser sie verschwinden lassen. Die Erdatmosphäre hat einen Wassergehalt in Hülle und Fülle – und es ist dieselbe Atmosphäre, durch die Meteoriten durchlaufen, wenn sie aus dem Weltraum fallen. Die Asteroidenproben von Osiris-Rex haben dieses Problem nicht, da sie bei der Rückkehr zur Erde in ihrem Raumschiff versiegelt blieben, wo sie sofort in einen hoch kontrollierten Containment-Raum überführt wurden.
Das war nicht alles. Um die Genauigkeit weiter zu gewährleisten, untersuchte das Team sogar Rückstände, die möglicherweise aus dem Raumschiff selbst stammen, der die von ihnen stammenden Stichproben und Daten hätte verändern können.
“Ich möchte das auch erwähnen und den Startdiensten des Kennedy Space Center dafür danken, dass wir uns helfen, Proben der Hydrazin -Treibmittel zu erhalten, die auf dem Raumschiff verwendet werden, um zu testen und zu überprüfen, ob das Ammoniak, das von Hydrazin -Treibmitteln auf dem Raumschiff produziert wurde unterscheidet sich chemisch von dem Ammoniak, das wir in der Probe nachweisen “, sagte Dworkin.
Also, worauf bleiben wir an diesem Punkt? Wie in der Weltraumforschung oft der Fall, bedeutet höhere Datenqualität klarere Antworten und klarere Antworten bedeutet in der Regel einen Eimer mit zusätzlichen Fragen.
“Für mich lautet die Frage: Warum hat sich die Lebensdauer nicht auf Bennu nicht ausgestattet?” Sagte Fox. “Was hat das Leben dazu veranlasst, sich in einigen dieser anderen Körper nicht zu formen?”
Diese Ergebnisse wurden am 29. Januar in den Journals Nature and Nature Astronomy in zwei Arbeiten veröffentlicht.
