Предполагается, что астероиды, небольшие безвоздушные тела во внутренней части Солнечной системы, миллиарды лет назад принесли на Землю воду и химические элементы, из которых строилась жизнь. Хотя метеориты на Земле образуются из астероидов, сочетание воздействия влаги в атмосфере и неконтролируемой биосферы означает, что интерпретация полученных данных является сложной задачей.
Идеальными кандидатами были бы нетронутые образцы, собранные с астероидов в космосе, и успешные миссии по сбору образцов были проведены только в двух странах: Японии (Хаябуса и Хаябуса2) и Соединенных Штатах (OSIRIS-REx).
Миссия НАСА OSIRIS-REx в сентябре 2023 года доставила 121,6 грамма образца с астероида (101955) Бенну — самый крупный образец, когда-либо возвращавшийся на Землю. Теперь международная группа ученых из группы анализа образцов OSIRIS-REx, возглавляемая доктором Дэниелом Главином и доктором Джейсоном Дворкиным из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА, сообщила об обнаружении в этих образцах аммиака и богатых азотом растворимых органических веществ.
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Astronomy. В ходе исследования японские ученые обнаружили все пять азотистых оснований, молекул, необходимых для построения ДНК и РНК, что подтверждает теорию о том, что астероиды могли принести на Землю строительные блоки жизни.
Образцы Бенну, полученные НАСА, обрабатывали в среде азота, чтобы предотвратить загрязнение атмосферой Земли. Образец массой 17,75 мг был обработан и проанализирован на наличие N-гетероциклов — органических молекул с кольцевой структурой, содержащих углерод и азот, — с помощью масс-спектрометрии высокого разрешения в Университете Кюсю.
Анализ был проведен исследовательской группой, члены которой входят в группу по анализу образцов OSIRIS-REx, состоящую из доцента Ясухиро Оба из Университета Хоккайдо, главного научного сотрудника Есинори Такано из JAMSTEC и Университета Кейо, доктора Тошики Кога из JAMSTEC, профессора Хироси Нараока из Университета Кюсю и доцента Есихиро Оба из Университета Хоккайдо. Фурукава из университета Тохоку.
Анализ показал, что концентрация N-гетероциклов составляет приблизительно 5 нмоль/г, что в 5-10 раз выше, чем сообщалось в Ryugu. В дополнение к пяти азотистым основаниям — аденину, гуанину, цитозину, тимину и урацилу, — необходимым для построения ДНК и РНК, исследователи также обнаружили ксантин, гипоксантин и никотиновую кислоту (витамин В3).
"В ходе предыдущих исследований в образцах с астероида Рюгу были обнаружены урацил и никотиновая кислота, но остальные четыре нуклеотидных основания отсутствовали. Разница в количестве и сложности N-гетероциклов между Бенну и Рюгу может отражать различия в окружающей среде, которой эти астероиды подвергались в космосе", - объясняет Кога.
Образцы с метеоритов Мерчисон и Оргейл также были ранее обработаны и проанализированы в идентичных условиях для сравнения. Исследовательская группа обнаружила, что соотношение пуринов (аденина и гуанина) и пиримидинов (цитозина, тимина и урацила) в образцах Bennu было значительно ниже по сравнению с образцами Murchison и Orgueil.
"Существует множество возможных причин этого наблюдаемого различия", - говорит Оба. "Они могут быть связаны с различиями в родительских телах или путях образования, или астероид Бенну подвергся воздействию холодного молекулярного облака, в котором более вероятно образование пиримидина".
"Наши результаты, которые дополняют общую картину, нарисованную всеми авторами статьи, указывают на то, что химический состав нуклеиновых оснований в образцах Бенну нуждается в дальнейшем изучении", - говорит Нараока.
Еще одним важным результатом этого исследования является то, что, сравнив метеориты с образцами Бенну, исследователи создали базу данных для повторного анализа других метеоритов, находящихся в коллекциях по всему миру.
