Анализ образцов астероида Бенну, полученных американскими и британскими учеными, выявил наличие следов древнего рассола — раствора солей, образовавшегося в результате испарения воды. В его составе найдены соединения, которые, возможно, принимали участие в создании органических веществ, необходимых для зарождения жизни. Примечательно, что одно из этих веществ ранее не было зафиксировано в других внеземных образцах. Это открытие помогает лучше понять роль астероидов в возможном появлении жизни на Земле.
Бенну — это углеродистый околоземный астероид, размеры которого составляют приблизительно 560 метров в диаметре. В период с 2018 по 2021 год его траекторию и характеристики исследовал аппарат, принадлежащий NASA OSIRIS-REx. Затем зонд произвел забор образцов с поверхности астероида и передал их на Землю, сбросив капсулу с образцами, которая совершила посадку в американском штате Юта. Всего космический аппарат OSIRIS-REx собрал более 120 граммов вещества, что вдвое превышает первоначальные планы ученых.
Предварительные исследования образцов астероида выявили, что он часть небесного тела с океаном, этот объект, вероятно, образовался около 4,5 миллиарда лет назад. Ученые до сих пор не уверены, что это был за объект-предшественник.
Во время первых анализов материала Бенну ученые нашли воду в составе глинистых минералов, углерод как в составе неорганических минералов, так и в виде органических молекул, а также фосфат магния-натрия ( MgNaPO4). Ученые полагают, что углеродистые астероиды, подобные Бенну, могли доставить на молодую Землю вещества, необходимые для возникновения жизни.
Некоторые образцы NASA были переданы различным научным организациям для ускорения процесса анализа. В числе получивших – космогеологи из Национального музея естественной истории (США) и Музея естественной истории (Великобритания). Совместная работа двух групп ученых позволила изучить материал и опубликовали об этом научную работу в журнале Nature.
Космогеологи использовали сканирующий электронный микроскоп для исследования астероидного вещества, размеры частиц которого не превышают микрометра – величины, значительно меньшей толщины человеческого волоса. В ходе анализа было выявлено наличие солей, оставшихся в результате испарения соленых растворов, насыщенных натрием, более четырех миллиардов лет назад, в период формирования Солнечной системы.
В ходе исследования в растворе были обнаружены минералы, представленные твёрдыми частицами, возникшими в процессе испарения воды. Всего выделено 11 химических соединений, среди которых присутствует карбонат натрия ( Na2Co3) — неорганическое соединение, иное название которого кальцинированная сода. До этого момента оно не было зафиксировано в образцах внеземного происхождения. На Земле минералы, содержащие карбонат натрия, как правило, обнаруживаются в осадочных породах, районах испарения минеральных вод и соленых озерах, таких как озеро Серлс в пустыне Мохаве в США.
Отметим, что, согласно некоторым гипотезам, соль, главным образом хлорид натрия (NaCl), сыграла значительную роль в зарождении жизни на Земле. Океаны, существовавшие на заре эволюции планеты, имели соленую структуру, и этот соленый раствор обеспечивал подходящие химические условия для создания первых органических молекул и протоклеток.
«Когда-то тот водный мир, где существовал Бенну, был насыщен жидкой водой. После того, как вода испарилась, на поверхности остался рассол, или рапа — концентрированный раствор солей. Возможно, в нем взаимодействовали и смешивались соли и минералы, формируя более сложные структуры, важные для возникновения жизни», — пояснил Тим Маккой (Tim McCoy), один из авторов исследования.
Ученые до настоящего времени не могут с уверенностью утверждать, повлияли ли условия, существовавшие на поверхности астероида Бенну, на формирование органических соединений сложной структуры. Для получения более точных данных требуется дальнейший анализ образцов астероидного вещества.
Древний рассол Бенну имеет отличительные характеристики по сравнению с земными образцами: он содержит не только карбонат натрия, но и значительное количество минералов, содержащих фосфор ( P), который часто обнаруживается в материалах метеоритов, но редко присутствует в составе соединений, образующихся в соленых озерах. При этом содержание бора незначительно ( B), типичного для земных соленых озер.
Обнаружение минералов, содержащих карбонат натрия, в образцах астероида стало неожиданностью для исследователей. Ученые считают, что рассолы, подобные этим, с Na2Co3 в составе могут существовать и на других небесных телах, включая карликовую планету Церера и спутник Сатурна Энцелад. Ранее на этих объектах астрономы находили натрийсодержащие соединения. Авторы научной работы планируют изучить все имеющиеся в музейных коллекциях образцы метеоритов, чтобы найти следы солей. Возможно, в этих материалах они остались незамеченными.
В то же время американские и британские ученые, занимающиеся изучением геокосмических процессов вышла статья в журнале Nature Astronomy, в ней ученые из Японии поделились итогами нового исследования образцов, полученных с астероида Бенну.
По словам экспертов, в составе астероида было обнаружено большое количество аминокислот — молекул, являющихся строительными блоками белков, жизненно важных для всех организмов. Помимо этого, все пять известных азотистых оснований — органические соединения, являющиеся составными частями нуклеиновых кислот.
Азотистые основания выполняют важнейшую функцию в формировании генетического материала, выступая в роли основных компонентов РНК и ДНК. При этом, некоторые из этих соединений ранее не были обнаружены в метеоритах. Ученые, авторы исследования, считают, что их результаты поддерживают предположение о том, что углеродистые астероиды могли доставить на Землю «строительные блоки» для возникновения жизни».
Образцы, привезенные на Землю зондом OSIRIS-REx, планируется исследовать учеными на протяжении десятилетий. Космогеологи рассчитывают, что в процессе изучения этих образцов будут сделаны открытия, способные пролить свет на загадку возникновения жизни на нашей планете.