Materiał starszy niż Ziemia
Próbki pochodzą z misji NASA OSIRIS-REx, która w 2023 roku dostarczyła na Ziemię fragmenty materii z Bennu. Skały te mają około 4,6 miliarda lat, czyli powstały w tym samym czasie co nasz Układ Słoneczny. Już wcześniej w materiale z Bennu wykryto aminokwasy, cząsteczki, które łącząc się, tworzą białka. Białka z kolei odpowiadają za niemal wszystkie procesy biologiczne: budowę komórek, transport substancji czy katalizowanie reakcji chemicznych. Największą zagadką pozostawało jednak pytanie: jak te związki powstały w kosmosie?
Nie tylko ciepła woda
Przez lata dominowała hipoteza, że aminokwasy tworzą się w obecności ciepłej, ciekłej wody, w procesie znanym jako synteza Streckera. Nowe badania wskazują jednak na inny scenariusz. Analizy izotopowe najprostszego aminokwasu – glicyny – sugerują, że na Bennu mogła ona powstać w zamarzniętym lodzie, w bardzo niskich temperaturach oraz pod wpływem promieniowania. Proces ten zaszedł na obrzeżach wczesnego Układu Słonecznego. Oznacza to, że budulce życia mogą powstawać w znacznie bardziej ekstremalnych warunkach, niż wcześniej przypuszczano.
Dlaczego glicyna jest tak ważna?
Glicyna to najprostszy aminokwas i jeden z kluczowych wskaźników tzw. chemii prebiotycznej, procesów chemicznych poprzedzających powstanie życia. Jej obecność w asteroidach lub kometach wspiera hipotezę, że część składników niezbędnych do życia mogła zostać dostarczona na młodą Ziemię z kosmosu.
Bennu i Murchison – dwa różne światy
Aby lepiej zrozumieć wyniki, naukowcy porównali dane z Bennu z analizami słynnego meteorytu Murchison, który spadł w Australii w 1969 roku. Wnioski były zaskakujące aminokwasy z Murchison powstały prawdopodobnie w warunkach umiarkowanych temperatur i obecności ciekłej wody, aminokwasy z Bennu mają zupełnie inny „podpis izotopowy”. Oba obiekty mogły powstać w chemicznie różnych regionach Układu Słonecznego. To kolejny dowód na to, że środowiska sprzyjające powstawaniu związków organicznych były bardzo zróżnicowane.
Badania przyniosły także nowe zagadki. Aminokwasy występują w dwóch formach lustrzanych (jak lewa i prawa dłoń). Teoretycznie powinny mieć identyczny skład izotopowy. Tymczasem na Bennu dwie formy kwasu glutaminowego wykazują znaczące różnice w zawartości azotu. Naukowcy nie wiedzą jeszcze, skąd bierze się ta rozbieżność.
Co to oznacza dla historii życia?
Nowe wyniki sugerują, że:
- aminokwasy mogą powstawać w wielu różnych środowiskach kosmicznych,
- procesy prowadzące do powstania życia mogły być bardziej powszechne,
- materia organiczna mogła trafiać na młodą Ziemię z różnych źródeł.
Badacze planują teraz analizować kolejne meteoryty i próbki kosmiczne, aby sprawdzić, czy Bennu jest wyjątkiem, czy raczej częścią znacznie większej różnorodności chemicznej. Jedno jest pewne: historia kosmicznych początków życia właśnie stała się bardziej złożona i jeszcze bardziej fascynująca.
Źródło: Pennsylvania State University
