Kilka gramów czarnego pyłu przywiezionego na Ziemię z asteroidy Ryugu okazuje się jednym z najcenniejszych archiwów chemicznych w całym Układzie Słonecznym. Najnowsze badania próbek dostarczonych przez japońską misję Hayabusa2 pokazują, że w materiale pochodzącym z tej niewielkiej asteroidy zachowały się ślady niezwykle złożonej historii chemicznej. Naukowcy znaleźli minerały ilaste zawierające jon amonowy, azotany, związki posiadające wiązania węgiel–azot oraz sole powstałe prawdopodobnie podczas zanikania ostatnich silnie zasolonych roztworów wodnych we wnętrzu macierzystego ciała Ryugu.
Znalezisko nie oznacza, że na Ryugu istniało życie. Nie oznacza nawet, że powstały tam pierwsze organizmy lub kompletne systemy biologiczne. Jest jednak ważne z zupełnie innego powodu. Pokazuje, że bardzo wcześnie w historii Układu Słonecznego na niewielkich, bogatych w węgiel ciałach mogły jednocześnie występować woda, reaktywne związki azotu, minerały i materia organiczna. To właśnie takie środowisko mogło sprzyjać reakcjom chemicznym prowadzącym do powstawania coraz bardziej złożonych cząsteczek.
Badanie zespołu kierowanego przez Toru Matsumoto z Kyoto University zostało opublikowane w czasopiśmie Nature Astronomy. Autorzy wykorzystali kilka zaawansowanych metod laboratoryjnych, w tym spektroskopię w podczerwieni, spektroskopię rentgenowską oraz mikroskopię elektronową. Dzięki temu byli w stanie analizować materiał na poziomie pojedynczych mikroskopijnych obszarów i sprawdzić nie tylko, jakie pierwiastki znajdują się w próbce, lecz również w jakiej postaci chemicznej występują i z jakimi minerałami są związane.
Ryugu wygląda jak sucha skała, ale jego przeszłość była związana z wodą
Dzisiejsza Ryugu nie jest światem, na którym znajdziemy jeziora czy płynącą wodę. To niewielka, bardzo ciemna asteroida o średnicy około kilometra, zbudowana z luźno związanych fragmentów materiału. Pod względem struktury bardziej przypomina gigantyczne rumowisko skalne niż jednolitą bryłę.
Nie oznacza to jednak, że materiał tworzący Ryugu zawsze był suchy.
Obecna asteroida jest najprawdopodobniej pozostałością większego ciała macierzystego, które powstało na wczesnym etapie historii Układu Słonecznego. W jego wnętrzu znajdował się lód. Energia pochodząca między innymi z rozpadu krótkotrwałych izotopów promieniotwórczych mogła ogrzać wnętrze na tyle, że część lodu stopniała. Powstała woda zaczęła reagować ze skałami.
Ten proces nazywany jest alteracją wodną. Ma ogromne znaczenie dla chemii pierwotnych asteroid, ponieważ obecność ciekłej wody pozwala pierwiastkom i związkom chemicznym przemieszczać się, reagować ze sobą oraz tworzyć zupełnie nowe minerały.
W przypadku ciała macierzystego Ryugu proces ten pozostawił bardzo wyraźne ślady. Już wcześniejsze badania próbek wykazały obecność minerałów uwodnionych, materii organicznej i soli. Odkryto również węglany sodu, siarczany i chlorki wskazujące, że pod koniec okresu aktywności wodnej istniały tam silnie skoncentrowane solanki.
Nowe badanie pokazuje, że w tych samych późnych roztworach koncentrował się również azot.
Naukowcy znaleźli amon uwięziony wewnątrz minerałów ilastych
Jednym z najważniejszych odkryć jest obecność jonów amonowych NH4+ związanych z minerałami z grupy fyllokrzemianów. Są to minerały o warstwowej strukturze, do których należą różnego rodzaju minerały ilaste.
Ich budowę można wyobrazić sobie jak stos niezwykle cienkich mineralnych kartek. Pomiędzy poszczególnymi warstwami mogą znajdować się jony i cząsteczki pochodzące z otaczającego roztworu. W materiale z Ryugu w takich miejscach udało się wykryć właśnie amon.
To bardzo istotne, ponieważ amoniak NH3 i jego protonowana postać – jon amonowy NH4+ – są jednymi z najważniejszych źródeł reaktywnego azotu w chemii prebiotycznej.
Azot sam w sobie jest powszechny. Problem polega na tym, że ogromna część azotu występującego w środowisku znajduje się w postaci cząsteczkowej N2. Dwa atomy azotu są w niej połączone niezwykle mocnym wiązaniem, dlatego cząsteczka jest stosunkowo mało reaktywna. Chemia prowadząca do budowy aminokwasów, zasad azotowych czy wielu innych związków biologicznych potrzebuje natomiast azotu znajdującego się w bardziej reaktywnej formie.
Amoniak i amon są właśnie takimi formami.
Dlaczego obecność azotu jest tak ważna dla chemii życia?
Życie na Ziemi opiera się przede wszystkim na kilku pierwiastkach. Węgiel tworzy szkielety cząsteczek organicznych, wodór i tlen są składnikami wody i ogromnej liczby związków, fosfor odgrywa fundamentalną rolę w DNA, RNA i ATP, a azot znajduje się między innymi w aminokwasach i zasadach azotowych.
Bez odpowiednich źródeł reaktywnego azotu trudno wyobrazić sobie powstawanie wielu cząsteczek niezbędnych późniejszej biologii.
Nie oznacza to oczywiście, że wystarczy zmieszać amoniak, wodę i skałę, aby powstało życie. Droga od prostych związków chemicznych do pierwszego systemu zdolnego do dziedziczenia informacji i ewolucji była prawdopodobnie niezwykle długa i składała się z wielu etapów.
Jednak zanim mogła rozpocząć się biologia, musiała istnieć odpowiednia chemia.
Dlatego asteroidy takie jak Ryugu są tak interesujące. Pozwalają zbadać, czy w młodym Układzie Słonecznym istniały naturalne środowiska, w których podstawowe reagenty chemii prebiotycznej mogły być przechowywane, koncentrowane i poddawane kolejnym reakcjom.
W próbkach znaleziono nie tylko amon
Nowa analiza ujawniła kilka różnych rezerwuarów azotu. Oprócz amonu znajdującego się w minerałach ilastych naukowcy wykryli również azotan sodu oraz związki posiadające charakterystyczne potrójne wiązanie pomiędzy węglem i azotem – C≡N.
Ta ostatnia grupa jest szczególnie interesująca z punktu widzenia chemii prebiotycznej. Wiązanie C≡N występuje między innymi w nitrylach i cyjankowych pochodnych, które w odpowiednich warunkach mogą uczestniczyć w reakcjach prowadzących do powstawania bardziej złożonych związków organicznych.
W laboratoriach badających początki życia chemia oparta na związkach węgla i azotu od dawna znajduje się w centrum zainteresowania. Z prostych prekursorów zawierających azot można w określonych warunkach tworzyć między innymi składniki aminokwasów oraz cząsteczki spokrewnione z zasadami tworzącymi materiał genetyczny.
Naukowcy nie twierdzą, że dokładnie takie reakcje musiały zachodzić na ciele macierzystym Ryugu. Odkrycie pokazuje natomiast, że niezbędne do nich rodzaje reagentów mogły być dostępne przez znaczną część okresu aktywności wodnej.
Najciekawsze jest miejsce, w którym znaleziono związki azotu
Sama obecność amonu czy azotanów byłaby interesująca. Znacznie ważniejsze okazało się jednak to, że związki azotu znajdowano w bezpośrednim związku przestrzennym z węglanem sodu.
Węglany sodu są dla badaczy czymś w rodzaju chemicznej fotografii ostatniego etapu istnienia wody na ciele macierzystym Ryugu.
Kiedy woda znajdowała się jeszcze wewnątrz asteroidy, rozpuszczała znajdujące się w skałach jony. Wraz z upływem czasu cieczy było coraz mniej. Mogła zamarzać, odparowywać albo być zużywana podczas reakcji z minerałami. Substancje rozpuszczone w pozostałej wodzie stawały się wtedy coraz bardziej skoncentrowane.
Powstawała solanka – roztwór zawierający znacznie więcej rozpuszczonych soli niż początkowa woda.
W końcowej fazie, gdy cieczy pozostawało już bardzo niewiele, stężenia niektórych związków stały się tak wysokie, że sole zaczęły krystalizować.
To właśnie wtedy powstały między innymi znalezione w Ryugu węglany sodu.
Ostatnie krople wody mogły być chemicznie najciekawsze
Może się wydawać, że dla chemii prebiotycznej najlepszym środowiskiem byłby ogromny ocean zawierający dużo wody. Nie zawsze tak jest.
Woda jest świetnym rozpuszczalnikiem, ale bardzo duża jej ilość może również rozcieńczać związki organiczne do tak niskich stężeń, że prawdopodobieństwo ich wzajemnego reagowania staje się niewielkie.
Znacznie ciekawsze mogą być środowiska, w których woda okresowo znika lub jej ilość gwałtownie maleje.
Jeżeli w niewielkiej objętości pozostają rozpuszczone związki azotu, sole i cząsteczki organiczne, ich stężenie może wzrosnąć wielokrotnie. Cząsteczki znajdują się bliżej siebie i częściej mogą wchodzić w reakcje.
Autorzy badania sugerują, że właśnie taka sytuacja mogła wystąpić w końcowych solankach ciała macierzystego Ryugu. W miarę zanikania wody amoniak i inne związki azotu mogły koncentrować się razem z solami sodowymi.
W tym samym czasie część amonu została uwięziona pomiędzy warstwami minerałów ilastych. Minerały mogły więc działać jak naturalny magazyn, przechowujący reaktywny azot znacznie dłużej, niż byłoby to możliwe w przypadku swobodnego amoniaku.
Minerały mogły być nie tylko skałą, ale częścią chemicznego reaktora
To coraz ważniejszy temat badań nad początkami życia. Skały i minerały nie są jedynie biernym podłożem, na którym przypadkiem znajdują się związki organiczne.
Ich powierzchnie mogą adsorbować cząsteczki, koncentrować je, ustawiać w określonych konfiguracjach oraz zmieniać szybkość reakcji chemicznych. Minerały ilaste są pod tym względem szczególnie interesujące ze względu na ogromną powierzchnię właściwą i warstwową strukturę.
Jeżeli między ich warstwami zostaje zatrzymany amon, azot nie znika natychmiast z układu chemicznego. Może pozostawać dostępny przez dłuższy czas, a późniejsza zmiana temperatury, składu cieczy lub jej kwasowości może ponownie uwalniać część jonów.
W takim ujęciu dawne wnętrze asteroidy nie było po prostu mieszaniną skały i wody. Było niezwykle wolno działającym naturalnym laboratorium chemicznym, w którym przez tysiące lub miliony lat zmieniały się temperatura, ilość wody, zasolenie i skład mineralny.
Ryugu mogła zachować materiał pochodzący z dalszych części Układu Słonecznego
Obecność amoniaku prowadzi do jeszcze jednego ważnego pytania: skąd w ogóle wziął się w materiale tworzącym ciało macierzyste Ryugu?
Amoniak jest substancją lotną. W gorętszej, wewnętrznej części młodego Układu Słonecznego trudniej było zachować duże ilości takich związków w ciałach stałych. Znacznie łatwiej mogły przetrwać dalej od młodego Słońca, gdzie temperatura była niższa.
Już wcześniejsze badania wskazywały, że materia tworząca Ryugu posiada cechy pierwotnego materiału z bogatszych w lotne związki obszarów młodego Układu Słonecznego.
Nowe odkrycie wzmacnia obraz świata, w którym w powstające planety i asteroidy wbudowywano jednocześnie wodę, związki węgla i różne formy azotu.
Następnie materia ta była poddawana zupełnie nowej chemii już wewnątrz większych ciał macierzystych.
To nie pierwszy raz, gdy Ryugu zaskakuje chemików
Próbki asteroidy stały się w ostatnich latach źródłem serii niezwykłych odkryć. Znaleziono w nich rozbudowaną materię organiczną, aminokwasy, sole fosforu i ślady intensywnego oddziaływania wody ze skałami.
W 2026 roku naukowcy poinformowali również o wykryciu w próbkach Ryugu wszystkich pięciu kanonicznych zasad azotowych: adeniny, guaniny, cytozyny, tyminy i uracylu.
Są to związki należące do tej samej grupy cząsteczek, które w ziemskich organizmach budują DNA i RNA.
Także tutaj konieczne jest jednak istotne zastrzeżenie. Obecność zasad azotowych na asteroidzie nie oznacza obecności DNA, RNA ani życia. Zasady te mogą powstawać w procesach całkowicie niebiologicznych.
Ich wykrycie jest ważne dlatego, że pokazuje, iż część podstawowych molekularnych elementów późniejszej biologii może powstawać naturalnie w kosmosie, jeszcze zanim trafi na powierzchnię planety.
Amoniak może pomóc połączyć kilka wcześniejszych odkryć
Właśnie w tym miejscu najnowsza praca staje się szczególnie interesująca. Nie opisuje kolejnej przypadkowej cząsteczki znalezionej na asteroidzie, lecz próbuje odtworzyć chemiczne środowisko, w którym wiele takich związków mogło powstawać lub ulegać dalszym przemianom.
Jeżeli w wodnych roztworach jednocześnie występowały związki organiczne i reaktywny azot, a podczas wysychania lub zamarzania solanki ulegały silnemu zagęszczeniu, warunki mogły stać się szczególnie korzystne dla reakcji między cząsteczkami.
Autorzy zwracają uwagę również na możliwość reakcji napędzanych odwodnieniem. W chemii prebiotycznej jest to istotne, ponieważ łączenie prostych cząsteczek w większe struktury często wymaga usunięcia cząsteczki wody.
Środowisko przechodzące cykl od mokrego do coraz bardziej suchego może więc oferować zupełnie inne możliwości niż stały, głęboki ocean.
Badanie nie dowodzi, że na Ryugu powstawały polimery prowadzące bezpośrednio do życia. Pokazuje natomiast, że fizyczne i chemiczne warunki sprzyjające takim reakcjom są możliwe w małych ciałach Układu Słonecznego.
Hayabusa2 przywiozła na Ziemię zaledwie 5,4 grama – i to wystarczyło
Cała historia jest również niezwykłym przykładem wartości misji przywożących próbki bezpośrednio z kosmosu.
Japońska sonda Hayabusa2 wystartowała w 2014 roku, a w 2018 roku dotarła do Ryugu. Wykonała dwa lądowania na asteroidzie. Podczas drugiej operacji pobierano między innymi materiał związany z rejonem sztucznego krateru wykonanego wcześniej przez sondę, co umożliwiło dostęp do materii mniej narażonej na długotrwałe działanie przestrzeni kosmicznej.
W grudniu 2020 roku kapsuła powrotna wylądowała w Australii. W jej wnętrzu znajdowało się około 5,4 grama materiału z Ryugu.
Pięć gramów nie brzmi imponująco. To mniej więcej masa niewielkiej łyżeczki substancji.
Dla współczesnych laboratoriów jest to jednak ogromna ilość materiału kosmicznego, szczególnie dlatego, że dokładnie wiadomo, skąd pochodzi i przez jaką historię przeszedł od momentu pobrania.
W przypadku meteorytów znalezionych na Ziemi zawsze istnieje ryzyko zanieczyszczenia ziemską wodą, mikroorganizmami czy związkami azotu. Próbki Ryugu zostały natomiast zamknięte w kosmosie i przewiezione w kontrolowanych warunkach.
To pozwala wykrywać związki obecne w śladowych ilościach ze znacznie większą pewnością, że rzeczywiście pochodzą z asteroidy.
Mikroskopijny fragment może opowiedzieć historię całego świata
Jednym z analizowanych ziaren była próbka oznaczona jako C0071. Dla osoby patrzącej gołym okiem jest to po prostu mikroskopijny kawałek ciemnej skały.
Pod odpowiednią aparaturą ujawnia jednak niezwykle skomplikowany krajobraz mineralny.
Naukowcy zidentyfikowali w nim węglany sodu, minerały ilaste, magnetyt, dolomit, fosforany oraz związki zawierające azot. Następnie wycinali z próbki ultracienkie fragmenty i analizowali je z wykorzystaniem transmisyjnej mikroskopii elektronowej i promieniowania synchrotronowego.
Dzięki temu możliwe stało się wykrywanie sygnałów pochodzących od poszczególnych typów wiązań chemicznych.
Nie jest to więc zwykłe stwierdzenie: „w próbce znaleziono azot”. Badacze mogli rozróżnić azot występujący jako amon, azotan, azot cząsteczkowy oraz w grupach posiadających wiązania C≡N.
To właśnie możliwość odtworzenia formy chemicznej pierwiastka pozwala przejść od prostej analizy składu skały do rekonstrukcji procesów, które zachodziły miliardy lat temu.
Azotan sodu jest śladem bardzo późnego etapu ewolucji wody
Szczególnie interesujące było wykrycie azotanu sodu NaNO3 w obszarach bogatych w węglan sodu. Minerał azotanowy został potwierdzony także za pomocą dyfrakcji elektronowej.
Jego obecność sugeruje, że azot pozostawał w układzie wodnym aż do bardzo późnej fazy ewolucji cieczy.
Gdyby wszystkie reaktywne związki azotu zostały szybko zniszczone lub utracone na wcześniejszym etapie, nie oczekiwalibyśmy ich koncentracji razem z minerałami powstającymi podczas zanikania solanki.
Nowe wyniki sugerują więc, że część pierwotnego zapasu azotu przetrwała przez znaczną część wodnej historii ciała macierzystego.
To może mieć fundamentalne znaczenie dla chemii prebiotycznej. Reaktywny azot nie musiał być dostępny jedynie przez krótki moment. Mógł stanowić długotrwały rezerwuar uczestniczący w reakcjach zachodzących podczas kolejnych etapów przemian wody i skał.
Ryugu nie jest jedynym miejscem, gdzie znaleziono taką chemię
Nowe wyniki coraz lepiej wpisują się w szerszy obraz wyłaniający się z badań pierwotnych obiektów Układu Słonecznego.
W próbkach asteroidy Bennu dostarczonych przez amerykańską misję OSIRIS-REx również znaleziono duże ilości amoniaku oraz materię organiczną bogatą w azot. Odkryto tam także minerały powstałe podczas odparowywania dawnych solanek.
Z kolei obserwacje planety karłowatej Ceres ujawniły na jej powierzchni sole oraz minerały zawierające amon.
Podobieństwa pomiędzy tymi bardzo różnymi obiektami sugerują, że chemia oparta na wodzie i azocie mogła być w młodym Układzie Słonecznym znacznie bardziej rozpowszechniona, niż wcześniej sądzono.
Nie musiała zachodzić wyłącznie na planetach.
Małe asteroidy, ich większe ciała macierzyste oraz lodowe planety karłowate również mogły posiadać okresy aktywności wodnej wystarczająco długie, aby przeprowadzać skomplikowaną ewolucję chemiczną.
Ceres może być współczesnym odpowiednikiem dawnego środowiska Ryugu
Autorzy nowego badania zwracają szczególną uwagę na Ceres – największy obiekt głównego pasa asteroid i jedyną planetę karłowatą znajdującą się w wewnętrznej części Układu Słonecznego.
Na Ceres wykryto zarówno węglany, jak i związki zawierające amon. Istnieją również mocne dowody, że pod powierzchnią planety karłowatej przez długi czas występowały silnie zasolone roztwory, a część materiału była transportowana ku powierzchni podczas procesów kriowulkanicznych.
Jeżeli mechanizm obserwowany w materiale Ryugu jest powszechny, późne, skoncentrowane solanki we wnętrzu obiektów takich jak Ceres mogą być szczególnie interesującymi środowiskami dla chemii organicznej.
Podczas zamarzania roztworu czysta woda jest stopniowo usuwana w postaci lodu, natomiast sól i inne substancje pozostają w coraz mniejszej ilości cieczy. W rezultacie powstaje ekstremalnie skoncentrowana solanka.
Właśnie w takich pozostałościach związki azotu i cząsteczki organiczne mogą osiągać stężenia znacznie wyższe niż w pierwotnej wodzie.
Czy to przybliża nas do odpowiedzi, skąd wzięło się życie na Ziemi?
Tak, ale nie w prosty sposób.
Nowe badanie nie mówi, że życie powstało na asteroidach, a następnie zostało przetransportowane na Ziemię. Nie dostarcza również dowodu na panspermię ani na istnienie dawnych organizmów poza naszą planetą.
Znaczenie odkrycia jest bardziej podstawowe.
Pokazuje, że naturalne procesy zachodzące podczas formowania i ewolucji Układu Słonecznego potrafią wytworzyć i zachować wiele składników później wykorzystywanych przez biologię.
W pierwotnym materiale kosmicznym znajdujemy wodę, aminokwasy, zasady azotowe, związki fosforu, reaktywne formy azotu i liczne rodzaje cząsteczek organicznych.
To oznacza, że młoda Ziemia prawdopodobnie nie rozpoczynała swojej historii chemicznej od zera.
Asteroidy i komety bombardujące młode planety mogły dostarczać gotowe związki organiczne oraz mineralne składniki chemii prebiotycznej. Jednocześnie część tych cząsteczek mogła powstawać już na samej Ziemi.
Najbardziej prawdopodobny obraz nie musi więc polegać na wyborze pomiędzy „życie przyszło z kosmosu” a „wszystko powstało na Ziemi”. Kosmos mógł dostarczyć szeroki zestaw reagentów, a środowisko młodej planety kontynuowało ich dalszą ewolucję.
Jedna z najważniejszych lekcji Ryugu: chemia prebiotyczna może zaczynać się przed powstaniem planety
W tym właśnie sensie kilka gramów materiału z Ryugu zmienia sposób patrzenia na początki życia.
Granica pomiędzy chemią kosmiczną a chemią planetarną staje się coraz mniej wyraźna.
Pierwsze reakcje prowadzące do tworzenia organicznych związków zawierających węgiel i azot mogły rozpoczynać się już w obłoku molekularnym, z którego powstał Układ Słoneczny. Później związki te zostały włączone do lodowych ziaren i planetoid. W ciałach macierzystych asteroidy woda stopiła się i rozpoczęła kolejny etap chemicznej ewolucji. Gdy cieczy zaczęło ubywać, sole i związki azotu uległy koncentracji.
Następnie większe ciało zostało rozbite w wyniku kosmicznych zderzeń. Z jego fragmentów powstała Ryugu. Miliardy lat później człowiek wysłał tam sondę, pobrał kilka gramów materiału i przywiózł je do laboratorium.
W mikroskopijnym ziarnie zachowała się więc historia obejmująca niemal całą ewolucję Układu Słonecznego.
Dlaczego meteoryt nie wystarczy?
Na Ziemię każdego roku spadają tysiące fragmentów asteroid, więc można zapytać, po co wydawać ogromne pieniądze na misję taką jak Hayabusa2.
Odpowiedź jest prosta: kontaminacja.
Meteoryt po wejściu w ziemską atmosferę zostaje ogrzany, następnie spada na powierzchnię i zaczyna kontaktować się z wodą, tlenem, mikroorganizmami oraz zanieczyszczeniami środowiska. Jeżeli później wykryjemy w nim amoniak, azotany czy związki organiczne, trzeba bardzo dokładnie udowodnić, że nie trafiły tam już na Ziemi.
W przypadku próbki pobranej bezpośrednio z asteroidy problem jest znacznie mniejszy.
Materiał Ryugu został umieszczony w specjalnym pojemniku jeszcze w przestrzeni kosmicznej. Po powrocie obsługiwano go w warunkach pozwalających minimalizować kontakt z ziemską atmosferą.
Dlatego nawet bardzo subtelne sygnały chemiczne mają znacznie większą wartość naukową.
To dopiero początek analiz próbek z asteroid
Najbardziej niezwykłe jest to, że materiał przywieziony przez Hayabusa2 znajduje się na Ziemi już od 2020 roku, a mimo to wciąż dostarcza zupełnie nowych odkryć.
Dzieje się tak dlatego, że próbki zostały podzielone pomiędzy zespoły badawcze wykorzystujące coraz bardziej zaawansowane technologie. Część materiału jest celowo przechowywana na przyszłość.
To strategia znana również z programu Apollo. Fragmenty księżycowych skał pozostawiono nietknięte przez dziesięciolecia, aby późniejsze pokolenia mogły badać je instrumentami, które w chwili ich przywiezienia jeszcze nie istniały.
Podobnie może być z Ryugu i Bennu.
Za kilkanaście lat pojedyncze ziarno może dostarczyć informacji, których obecne spektrometry i mikroskopy nie są jeszcze w stanie odczytać.
Najważniejsze odkrycie nie brzmi: „na asteroidzie znaleziono amoniak”
Największe znaczenie nowego badania nie polega na dodaniu kolejnego związku do listy substancji znalezionych w kosmosie.
Znacznie ważniejsze jest odtworzenie środowiska.
Materiał Ryugu pokazuje ciało, w którym znajdowała się kiedyś ciekła woda. Woda reagowała ze skałami i tworzyła minerały ilaste. Z czasem jej ilość malała, a pozostała ciecz stawała się coraz bardziej słona. W tej skoncentrowanej solance gromadziły się związki azotu. Amon był zatrzymywany w minerałach, azotany krystalizowały razem z solami sodu, a w otoczeniu znajdowała się również materia organiczna.
To nie jest jeszcze życie.
To jednak coś, co musiało istnieć wcześniej: chemicznie aktywne środowisko zawierające wodę, minerały, związki organiczne i dostępny azot.
I właśnie dlatego Ryugu jest tak ważna.
Pokazuje, że pierwsze etapy drogi prowadzącej do złożonej chemii organicznej nie musiały rozpoczynać się na dużej planecie z oceanami i atmosferą. Mogły zachodzić również w ciemnym wnętrzu niewielkich ciał krążących wokół młodego Słońca.
Jeżeli podobne procesy zachodziły na tysiącach lub milionach pierwotnych planetoid, młody Układ Słoneczny mógł być wypełniony ogromną liczbą naturalnych laboratoriów chemicznych.
Część z nich została później rozbita. Ich fragmenty bombardowały młodą Ziemię i inne planety. Razem ze skałami przynosiły wodę, związki węgla, fosforu i azotu.
Nie wiemy jeszcze, które z tych składników odegrały kluczową rolę w powstaniu ziemskiego życia. Nowa analiza Ryugu pokazuje jednak coraz wyraźniej, że chemiczne fundamenty biologii były obecne w Układzie Słonecznym na długo przed pojawieniem się pierwszych organizmów na naszej planecie.
Źródła
Nature Astronomy – A complete set of canonical nucleobases in the carbonaceous asteroid Ryugu
JAXA – misja Hayabusa2 i próbki asteroidy Ryugu
