Naukowcy odnaleźli w próbkach z asteroidy Bennu budulec życia. Z dwóch badań, których wyniki opublikowano w czasopismach „Nature Astronomy” i „Nature”, wynika, że na planetoidzie znajdują się tysiące substancji organicznych.

Próbnik ze skałami z Bennu trafił na Ziemię 24 września 2023 r., zrzucony wcześniej przez sondę OSIRIS-REx w odległości 107 tys. km od naszej planety. Zasobnik wylądował na poligonie Departamentu Obrony w stanie Utah, w pobliżu Salt Lake City (USA), potem – po oczyszczeniu azotem – został przewieziony do Centrum Lotów Kosmicznych im. Lyndona B. Johnsona w Houston w stanie Teksas. Okazało się, że sonda pobrała z powierzchni planetoidy ok. 121,6 g fragmentów skał – to największa próbka materiału kosmicznego, jaka trafiła na Ziemię. Niewielkie części próbek przekazano do badań naukowcom na całym świecie. Nad materiałem, którego dotyczą obie publikacje, pracował międzynarodowy zespół badawczy (kierowany przez dr. Daniela Glavina i dr. Jasona Dworkina z Centrum Lotów Kosmicznych Goddarda NASA), w tym m.in. Amerykanie i Japończycy.

Badania skał z Bennu, która ma 4,5 mld lat, są tak ważne, bo mogą dostarczyć informacji o narodzinach życia na Ziemi. Niezliczone kratery na Księżycu to dowód, że ok. 3,8-4,1 mld lat temu nasz naturalny satelita doświadczył masowych uderzeń asteroid – pozostałości po formowaniu się Układu Słonecznego. Planetoidy bombardowały też Ziemię, ale następujące później procesy geologiczne ukryły ślady kolizji.

Naukowcy od dawna podejrzewali, że związki chemiczne niezbędne do powstania życia trafiły na trzecią planetę od Słońca właśnie na tamtych planetoidach. A na nie – z odległych, zimnych rejonów Układu Słonecznego.

W grudniu 2023 r. naukowcy ogłosili, że w części materiału z asteroidy znaleziono uwodnione, bogate w związki organiczne pozostałości z wczesnego Układu Słonecznego. Ustalono, że skały z Bennu zawierają prawie 5 proc. wagowych węgla (w skorupie ziemskiej jest go 0,08 proc.) i minerały ilaste, które mogły powstać tylko w obecności wody. W próbce – ku zaskoczeniu badaczy – były też znaczne ilości magnezu, sodu i fosforu (fosfor jest składnikiem kwasów nukleinowych, czyli DNA i RNA).

Naukowcy wysnuli hipotezę, że Bennu może być częścią dawnego oceanicznego świata, a w kosmosie być może istnieją inne miejsca, w których mogą powstawać związki chemiczne takie jak ziemskie.

Potwierdzają to najnowsze analizy okruchów skał z asteroidy. Autorzy artykułu w „Nature Astronomy” znaleźli w nich m.in. amoniak i azot, które prawdopodobnie powstały na krańcach Układu Słonecznego przed miliardami lat.

Współautorzy pracy, japońscy naukowcy z Uniwersytetu Kiusiu, gdzie trafiło 17,75 mg materiału Bennu, odkryli w nim wszystkie pięć zasad azotowych, z jakich składają się kwasy nukleinowe: cytozynę, deninę, guaninę, tyminę i uracyl. Drobiny z planetoidy zawierały też inne związki organiczne: kwas nikotynowy (witaminę B3), ksantynę i hipoksantynę. We wcześniejszych badaniach próbek z asteroidy Ryugu, z której materiał pobrano w ramach japońskich misji Hayabusa, udało się znaleźć tylko uracyl i kwas nikotynowy. Na dodatek w skałach z Bennu odkryto również 19 aminokwasów, których nie zawierają żadne znane nam białka.

Zdaniem naukowców rewolucyjne odkrycie było możliwe dzięki temu, że próbki pobrano z planetoidy w przestrzeni kosmicznej i zabezpieczono w sterylnym, hermetycznym pojemniku. Zatem okruchy skał z Bennu nie przeszły – jak np. meteoryty – przez ziemską atmosferę, w której część związków zostałaby spalona lub przekształcona pod wpływem temperatury; nie zostały też zanieczyszczone materiałem biologicznym na Ziemi.

Drugie badanie – to, którego wyniki opublikowano w „Nature" – przynosi z kolei informacje na temat budowy mineralogicznej Bennu. Badacze odkryli w drobinach z asteroidy m.in. minerały solne. Wszystko wskazuje na to, że te zawierające sód fosforany, węglany, chlorki, siarczany i fluorki powstały u zarania Układu Słonecznego. Najprawdopodobniej Bennu zawierała wtedy wodę, która odparowywała i na planetoidzie osadzały się sole – tak jak na dnie wyschniętych słonych jezior na Ziemi. Powstałe wówczas pierwiastki tworzyły coraz bardziej skomplikowane związki.

Na dodatek solanki z Bennu nie przypominają ziemskich. Związki chemiczne z asteroidy zawierają dużo występującego w niewielkich ilościach na Ziemi fosforu (znacznie więcej jest go w meteorytach). Z kolei boru, którego w ziemskich słonych jeziorach jest sporo, w meteorytach i próbkach z Bennu jest niewiele. Zdaniem badaczy solanki o podobnym składzie mogą znajdować się w innych miejscach w kosmosie, np. na lodowym księżycu Saturna Enceladusie albo Ceresie – planecie karłowatej w pasie planetoid między Marsem a Jowiszem.

Zdaniem Tima McCoya z Wydziału Mineralogii Muzeum Historii Naturalnej w Smithsonian i współautora badań, nowe odkrycia wskazują, że warunki do powstania cząstek niezbędnych do życia występowały w dużej części wczesnego Układu Słonecznego. „Nie były do tego potrzebne planety albo duże księżyce, wystarczyły małe ciała niebieskie zewnętrznej części Układu Słonecznego” – powiedział badacz.

To pierwsze opublikowane wyniki badań materiału z Bennu. Naukowcy są zgodni, że to dopiero początek odkryć, które mogą poszerzyć naszą wiedzę o kosmosie.

I chociaż badacze są pewni, że przed nimi jeszcze wiele przełomowych odkryć dzięki badaniom żwiru z Bennu, nie spodziewają się tam śladów życia – nawet w postaci prymitywnych komórek. "Myślę, że raczej odkryjemy drogę prowadzącą w kierunku życia” – ocenił Tim McCoy.

NASA wysłała sondę OSIRIS-REx na asteroidę Bennu 8 września 2016 r. w ramach programu New Frontiers (z ang. nowe granice). Misja, której koszt wyniósł ok. 1 mld dolarów, miała dostarczyć informacji, które mogłyby wyjaśnić pochodzenie życia na Ziemi. W 2020 r. sonda powinna zetknąć się z powierzchnią Bennu na sześć sekund, jednak jej kontakt z asteroidą trwał prawie trzy razy dłużej. 24 września 2023 r. OSIRIS-REx przeleciał w odległości 107 tys. km od naszej planety i zrzucił kapsułę zawierającą pobrany wtedy materiał. Teraz sonda w ramach nowej misji OSIRIS-APEX zmierza w kierunku asteroidy Apophis – ma do niej dotrzeć w 2029 r.

Bennu, planetoida o średnicy 500 m, została odkryta w 1999 r. Według astronomów asteroida, która przelatuje w pobliżu Ziemi co sześć lat, może w przyszłości uderzyć w naszą planetę. Mogłoby to – zgodnie z obliczeniami naukowców – nastąpić za 159 lat, 24 września 2182 r. Jednak prawdopodobieństwo, że taka kolizja się wydarzy wynosi 1 do 2700 (0,037 proc.).

Anna Bugajska (PAP)

abu/ bar/