對美國宇航局OSIRIS-REx（起源、光譜解釋、資源識別和安全風(fēng)化層探測器）探測器傳回地球的小行星Bennu的巖石和塵埃的研究揭示了在我們的星球上對生命至關(guān)重要的分子，以及一段咸水的歷史，它可能是這些化合物相互作用和結(jié)合的“湯”。
這些發(fā)現(xiàn)并沒有顯示生命本身存在的證據(jù)，但它們確實(shí)表明，生命出現(xiàn)的必要條件在早期太陽系中廣泛存在，這增加了生命在其他行星和衛(wèi)星上形成的可能性。
“NASA的OSIRIS-REx任務(wù)已經(jīng)改寫了我們對太陽系起源的理解，”華盛頓NASA總部科學(xué)任務(wù)理事會副局長尼基·福克斯（Nicky Fox）說。“小行星為我們的地球家園的歷史提供了一個(gè)時(shí)間膠囊，而Bennu的樣本對于我們了解太陽系中在地球上開始生命之前存在的成分至關(guān)重要。”
在周三發(fā)表在《自然》和《自然天文學(xué)》雜志上的研究論文中，來自美國宇航局和其他機(jī)構(gòu)的科學(xué)家分享了對Bennu樣本中礦物質(zhì)和分子的首次深入分析的結(jié)果。OSIRIS-REx于2023年將Bennu樣本送回地球。
在《自然天文學(xué)》的論文中詳細(xì)介紹了最引人注目的發(fā)現(xiàn)，其中包括氨基酸——地球上生命用來制造蛋白質(zhì)的20種氨基酸中的14種——以及地球上生命用來儲存和傳遞更復(fù)雜的陸地生物分子（如DNA和RNA）遺傳指令的所有5種核堿基，包括如何將氨基酸排列成蛋白質(zhì)。
科學(xué)家們還描述了Bennu樣本中氨含量異常高。氨對生物學(xué)很重要，因?yàn)樗梢耘c甲醛反應(yīng)，在適當(dāng)?shù)臈l件下，甲醛也在樣品中被檢測到，形成復(fù)雜的分子，如氨基酸。當(dāng)氨基酸連接成長鏈時(shí)，它們就會產(chǎn)生蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)幾乎為所有生物功能提供動力。
這些在Bennu樣本中發(fā)現(xiàn)的生命的組成部分以前在外星巖石中發(fā)現(xiàn)過。然而，在太空中收集的原始樣本中發(fā)現(xiàn)它們支持了這樣一種觀點(diǎn)，即在遠(yuǎn)離太陽的地方形成的物體可能是整個(gè)太陽系生命的原始前體成分的重要來源。
“我們正在尋找的線索非常微小，暴露在地球環(huán)境中很容易被破壞或改變，”丹尼·格拉文（Danny Glavin）說，他是馬里蘭州格林貝爾特美國宇航局戈達(dá)德太空飛行中心的高級樣本科學(xué)家，也是《自然天文學(xué)》論文的共同主要作者。“這就是為什么如果沒有樣本返回任務(wù)，細(xì)致的污染控制措施，以及對這種來自本努的珍貴材料的精心管理和儲存，這些新發(fā)現(xiàn)是不可能的。”
當(dāng)Glavin的團(tuán)隊(duì)分析Bennu樣本尋找與生命有關(guān)的化合物的線索時(shí)，他們的同事，由華盛頓史密森尼國家自然歷史博物館的隕石館長Tim McCoy和倫敦自然歷史博物館的宇宙礦物學(xué)家Sara Russell領(lǐng)導(dǎo)，尋找這些分子形成環(huán)境的線索。在《自然》雜志上發(fā)表的報(bào)告中，科學(xué)家進(jìn)一步描述了一個(gè)非常適合啟動生命化學(xué)的古老環(huán)境的證據(jù)。
從方解石到巖鹽和鉀鹽，科學(xué)家們在Bennu樣本中發(fā)現(xiàn)了11種礦物質(zhì)的痕跡，這些礦物質(zhì)是由含有溶解鹽的水經(jīng)過長時(shí)間蒸發(fā)而形成的，留下的鹽是固體晶體。
在整個(gè)太陽系，包括矮行星谷神星和土星的衛(wèi)星土衛(wèi)二，都發(fā)現(xiàn)或暗示存在類似的鹽水。
雖然科學(xué)家們以前在墜落到地球表面的隕石中發(fā)現(xiàn)了一些蒸發(fā)巖，但他們從來沒有看到過一套完整的蒸發(fā)過程，這種蒸發(fā)過程可能持續(xù)了數(shù)千年或更長時(shí)間。在Bennu發(fā)現(xiàn)的一些礦物質(zhì)，如trona，是第一次在外星樣本中發(fā)現(xiàn)的。
麥科伊說：“這些論文確實(shí)在試圖解釋生命的成分是如何真正聚集在一起，形成我們在這顆含水改變的小行星上看到的東西。”
對于Bennu樣本提供的所有答案，仍然存在幾個(gè)問題。許多氨基酸可以形成兩個(gè)鏡像版本，就像一對左手和右手。地球上的生命幾乎只產(chǎn)生了左撇子，但貝努的樣本包含了兩者的同等混合。這意味著在早期地球上，氨基酸可能也是以相同的混合物開始的。生活“向左”而不是“向右”的原因仍然是個(gè)謎。
“OSIRIS-REx是一項(xiàng)非常成功的任務(wù)，”美國宇航局戈達(dá)德的OSIRIS-REx項(xiàng)目科學(xué)家、《自然天文學(xué)》論文的共同主要作者杰森·德沃金說。“來自O(shè)SIRIS-REx的數(shù)據(jù)為太陽系充滿生命潛力的圖景增添了重要的一筆。為什么到目前為止，我們只看到了地球上的生命，而沒有看到其他地方的生命，這才是真正誘人的問題。”
