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.

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.

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.

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.