Анализ образцов с астероида Рюгу пролил свет на то, как в древности формировался азот, необходимый для возникновения жизни

В доставленных с астероида Рюгу образцах было зафиксировано необычное сочетание минералов и нескольких соединений азота. Исследователи выдвинули гипотезу о том, что источником этого ключевого элемента для пребиотической химии могли послужить древние водосодержащие соляные растворы.

Рюгу представляет собой околоземный астероид углеродистого типа, имеющий приблизительный диаметр в километр. В 2020 году японская миссия «Хаябуса-2» доставила на Землю образцы грунта этого небесного тела, которые впоследствии подверглись лабораторному анализу. Результаты исследования продемонстрировали, что материал астероида подвергался подвергался длительному воздействию жидкой воды. Предположительно, это происходило внутри Пуланы – крупного объекта-прекурсора, из фрагментов которого в дальнейшем образовался Рюгу. сформировался Рюгу.

Соединения азота представляют особый интерес при изучении ранней Солнечной системы, поскольку они вовлечены в химические реакции, потенциально приводящие к формированию биологически значимых органических веществ. Ранее сделанные наблюдения за Церерой и некоторыми углеродистыми астероидами уже указывали на наличие аммиака, аммонийных солей и минералов, связанных с воздействием воды. Однако определение того, в какой форме эти запасы азота могли сохраняться непосредственно в составе астероидов и метеоритов, представляет собой сложную задачу.

Читать также:  Возможное влияние взрыва сверхновой на массовое вымирание на Земле

Авторы нового исследования, опубликованного в журнале Nature Astronomy, используя инфракрасную спектроскопию, рентгеновскую спектроскопию и электронную микроскопию, провели детальный анализ образцов Рюгу. В результате были обнаружены несколько азотсодержащих компонентов: филлосиликаты с аммонием (NH₄⁺), соединения с тройной углерод—азотной связью (С≡N) и нитрат натрия (NaNO₃).

Ключевым фактором стало их пространственное расположение. Азотсодержащие вещества были обнаружены в непосредственной близости от отложений карбоната натрия, что позволило ученым сделать выводы о процессах, происходивших на родительском теле Рюгу во время испарения жидкой воды.

Анализ показал, что растворенные вещества концентрировались в уменьшающемся объеме жидкости, что приводило к возрастанию концентрации солей. На этой стадии происходила кристаллизация карбоната натрия. В рассолах также наблюдалось увеличение содержания азотсодержащих соединений, а ионы аммония включались в слоистые силикаты.

Читать также:  В районе Квавара найден неопознанный объект

Данный факт указывает на вероятность того, что аммиак и соединения, содержащие группы С≡N, присутствовали на Пулану уже в процессе ее образования и выдержали продолжительный цикл водно-минеральных взаимодействий. Эти вещества оставались неповрежденными до тех пор, пока водная активность не прекратилась, после чего они постепенно накапливались в сохранившемся рассоле.

Следовательно, насыщенные азотом рассолы могли стимулировать взаимодействие между органическими молекулами и содействовать их слиянию в более сложные соединения по мере испарения воды.

Подобные процессы, вероятно, не ограничивались только Пуланой. Например, на Церере, богатом солями и аммиаком, концентрация подповерхностных рассолов могла происходить во время криовулканических извержений, создавая благоприятную среду для химических реакций с участием азота.

Читать также:  Агентство NASA впервые скорректировало траекторию астероида, вращающегося вокруг Солнца.

Таким образом, обнаружение не является прямым доказательством существования жизни на Рюгу, однако демонстрирует вероятный механизм, посредством которого небольшие тела ранней Солнечной системы могли длительное время сохранять и концентрировать вещества, необходимые для развития сложной органической химии.