בפעם הראשונה, חומר אורגני חיוני לחיים נמצא על פני השטח של אסטרואיד

עקבו אחר האיברים המעוותים של אילן היוחסין שלכם כל הדרך חזרה למקורותיו הקדמוניים מיליארדי שנים בעבר ותגלו שמקורנו כולנו מאבק עשיר בכימיה אורגנית.

בדיוק מאיפה הגיע האבק האורגני הזה היה נושא לוויכוח כבר יותר מחצי מאה. כעת, חוקרים מצאו את העדות הראשונה לחומרים אורגניים חיוניים לחיים על פני כדור הארץ על פני השטח של סוג S אַסטֵרוֹאִיד .

צוות חוקרים בינלאומי ערך לאחרונה ניתוח מעמיק על אחד החלקיקים הוחזר מהאסטרואיד איטוקאווה על ידי המקור של סוכנות החלל היפנית (JAXA). הייבוסה המשימה עוד בשנת 2010.

רוב המטאוריטים של כדור הארץ מגיעים מ אסטרואידים מסוג S כמו איטוקאווה, כך שהידיעה שהוא יכול היה להכיל מרכיבים חיוניים לחיים על הפלנטה שלנו היא צעד משמעותי קדימה בהבנתנו כיצד יכולים להיווצר תנאים יוצרי חיים. עד כה, רוב המחקר על חומר אורגני התמקד באסטרואידים עשירים בפחמן (מחלקה c).

כשבדקו את המדגם, הצוות מצא שחומר אורגני שהגיע מהאסטרואיד עצמו התפתח עם הזמן בתנאים קיצוניים - תוך שילוב מים וחומרים אורגניים ממקורות אחרים.

זה דומה לתהליך שקרה על כדור הארץ, ועוזר לנו להבין טוב יותר כיצד הצורות המוקדמות ביותר של ביוכימיה יבשתית עשויות להיות פשוט הרחבה של הכימיה המתרחשת בתוך אסטרואידים רבים.

'הממצאים האלה ממש מרגשים מכיוון שהם חושפים פרטים מורכבים מההיסטוריה של האסטרואיד וכיצד מסלול האבולוציה שלו כל כך דומה לזה של כדור הארץ הפרה-ביוטי,' אומר מדענית כדור הארץ קוויני צ'אן מאוניברסיטת הולוואי המלכותית בלונדון.

מודלים אבולוציוניים יכולים להחזיר אותנו כ-3.5 מיליארד שנים אחורה לתקופה שבה החיים היו מעט יותר מרצפים מתחרים של חומצות גרעין.

צעד אחורה קדימה ואנו נאלצים לשקול כיצד יסודות כמו מימן, חמצן, חנקן ופחמן עשויים להצטרף ליצירת מולקולות מורכבות להפליא המסוגלות להתארגן בעצמן לכדי דבריםמתנהג כמו RNA, חלבונים וחומצות שומן.

בשנות החמישים, כאשר חוקרים שקלו לראשונה את השאלה העוקצנית כיצד מרכיבים פשוטים יותר עשויים לבשל באופן ספונטני מרק אורגני, הראו ניסויים התנאים על פני כדור הארץ עשויים לעשות עבודה מספקת.

כמעט שבעה עשורים מאוחר יותר, ההתמקדות שלנו פנתה לתהליכים הכימיים האיטיים והיציבים בתוך הסלעים מאוד שהתקבצו לעולמות כמו שלנו.

לא קשה להשיג ראיות. כעת ברור שגשם קבוע של סלע וקרח לפני מיליארדי שנים יכול היה לספק מולקולות שלצִיאָנִיד, הסוכרריבוז, ואפילו חומצות אמינו– יחד עם אתרומה נדיבה של מים- על פני כדור הארץ.

אבל המידה שבה הכימיה של מטאוריטים הייתה יכולה להיות מזוהמת על ידי דברים על פני כדור הארץ משאירה מקום לספק.

מאז חזרתה של Hayabusa לפני עשור, יותר מ-900 חלקיקים של עפר אסטרואיד טהור שנלקחו מהמטען שלו הופרדו ואוחסנו בחדר נקי של JAXA.

פחות מ-10 נחקרו לאיתור סימנים של כימיה אורגנית, אך נמצא כי כולם מכילים מולקולות המורכבות בעיקר מפחמן.

איטוקאווה הוא מה שמכונה אבן אבן ( או סיליקוס ) מחלקה של אסטרואיד, או מחלקה s. בעקבות מחקרים מוקדמים על החומר שלה, מאמינים שזה גם כן כונדריט רגיל – סוג יחסית לא שונה של סלע חלל המייצג מצב פרימיטיבי יותר של מערכת השמש הפנימית.

בהתחשב בסוגים האלה של אסטרואידים מהווים חלק ניכר מהמינרלים המתנפצים לכוכב הלכת שלנו, ובדרך כלל לא נחשבים כמכילים הרבה בכימיה אורגנית, הממצאים המוקדמים האלה היו מסקרנים, בלשון המעטה.

צ'אן ועמיתיה לקחו רק אחד מגרגרי האבק הללו, חלקיק ברוחב 30 מיקרומטר שצורתו מעט כמו יבשת דרום אמריקה, וביצעו ניתוח מפורט של ההרכב שלו, כולל מחקר של תכולת המים שלו.

הם מצאו מגוון עשיר של תרכובות פחמניות, כולל סימנים של מולקולות פוליארומטיות לא מסודרות ממקור חיצוני בבירור, ומבנים של גרפיט.

'לאחר שנלמד בפירוט רב על ידי צוות בינלאומי של חוקרים, הניתוח שלנו של גרגר בודד, שזכה לכינוי 'אמזון', שימר גם חומר אורגני פרימיטיבי (לא מחומם) וגם מעובד (מחומם) בתוך עשרה מיקרון (אלפית הסנטימטר) של מרחק,' אומר צ'אן .

'החומר האורגני שחומם מצביע על כך שהאסטרואיד חומם למעל 600 מעלות צלזיוס בעבר. הנוכחות של חומר אורגני לא מחומם קרוב מאוד אליו, פירושה שנפילה של חומרים אורגניים פרימיטיביים הגיעה על פני השטח של איטוקאווה לאחר שהאסטרואיד התקרר.'

לאיטקאווה הייתה היסטוריה מרגשת לסלע שאין לו דבר טוב יותר לעשות מאשר לצוף בחיבוק ידיים סביב השמש במשך כמה מיליארדי שנים, לאחר ששונה באפייה טובה, התייבש, ולאחר מכן הוסב לחות בציפוי חדש של חומר טרי.

למרות שהסיפור שלו לא ממש מרגש כמו ההיסטוריה של כוכב הלכת שלנו, פעילותו של האסטרואיד מתארת ​​את הבישול של חומר אורגני בחלל כתהליך מורכב, ואינה מוגבלת לאסטרואידים עשירים בפחמן.

בסוף שנה שעברה, Hayabusa2 חזר עם דגימה של אסטרואיד מסוג c, קרוב לכדור הארץ בשם Ryugu. השוואת תכולת המטען שלו לאלה של קודמו תתרום ללא ספק עוד יותר ידע על האופן שבו מתפתחת כימיה אורגנית בחלל.

שאלת מקורות החיים וייחודם לכאורה על פני כדור הארץ היא שאלה שנחפש להן תשובות עוד הרבה זמן. אבל כל גילוי חדש מצביע על סיפור שנמתח הרבה מעבר לשלוליות החמות והבטוחות של כוכב הלכת שלנו.

מחקר זה פורסם ב דוחות מדעיים .