貝努小行星含有生命基本要素

美國國家航空航天局（NASA）近日宣布，一艘機器人航天器仔細收集并運送到地球的貝努小行星碎片中，包含了生命的基本要素。

在超凈實驗室中，研究人員在惰性氣體下打開了一個裝有貝努小行星碎片的罐子。圖片來源：Robert Markowitz

一項1月29日發(fā)表于《自然-天文學》的研究表明，貝努小行星不僅含有地球上構(gòu)成DNA和RNA的所有5種核堿基，還包含了在已知蛋白質(zhì)發(fā)現(xiàn)的20種氨基酸中的14種。

貝努小行星上的氨基酸令人驚訝。在地球上，生物體中的氨基酸主要具有“左”手性結(jié)構(gòu)。然而，貝努含有幾乎相同數(shù)量的這些結(jié)構(gòu)及其鏡像“右”手性結(jié)構(gòu)，這讓科學家質(zhì)疑類似的小行星可能在地球上“播種”生命的假設(shè)。

“這些結(jié)果之所以如此重要，是因為我們在一個原始樣本中發(fā)現(xiàn)了它們?！闭撐墓餐髡摺ASA戈達德太空飛行中心的天體生物學家Daniel Glavin說。

當隕石墜落到地球時，它們在大氣中被加熱，并被地球的分子污染。貝努樣本則被裝在一個密封罐里運往地球，研究人員在超凈的實驗室空間里、在惰性氣體的保護下對其進行分析。這些樣本包含了迄今最豐富的對生命有益的外星化合物。

但這并不是貝努小行星所含的全部。在1月29日發(fā)表于《自然》的一篇論文中，其他研究人員報告說，來自貝努的原始樣本還富含數(shù)十億年前形成的鹽，可能是貝努母星上的水池蒸發(fā)后留下的礦物質(zhì)外層。

雖然在貝努上沒有發(fā)現(xiàn)生命的跡象，但那些咸水池應(yīng)該是培養(yǎng)可能引發(fā)生命的化學物質(zhì)的良好環(huán)境。這可能涉及小而富含碳的分子，比如在貝努樣本中發(fā)現(xiàn)的一種簡單化合物——甲醛。

“這些鹽水和簡單的有機物結(jié)合在一起，可能啟動了制造更復(fù)雜、更有趣的有機物如核堿基的過程?！薄蹲匀弧氛撐牡淖髡摺⒂鴤惗刈匀粴v史博物館的礦物學家Sara Russell說。

日本東京科學大學地球生命研究所的行星科學家Yasuhito Sekine表示，關(guān)于貝努的發(fā)現(xiàn)有助于闡明在太陽系歷史的早期，小行星和其他行星的組成不僅僅是“石塊和冰塊，而是活躍的‘活’物體”。

這兩組研究結(jié)果都來自NASA耗資12億美元的OSIRIS-REx任務(wù)，即起源、光譜解釋、資源識別和安全——風化層探測器。該航天器于2016年從美國佛羅里達州發(fā)射，飛往貝努，2020年從貝努表面收集巖石和塵埃，并于2023年降落在美國猶他州地面上。

在該航天器探訪貝努之前，研究人員就知道這顆小行星可能是碳質(zhì)的——富含碳，且含有鎖在黏土礦物中的水分子。但直到樣本返回地球并進入NASA 的休斯頓實驗室，研究人員才知道它們有多大的“寶藏”。

OSIRIS-REx并不是第一個從小行星上采集樣本的任務(wù)，但它的樣本是迄今最大的。日本宇宙航空研究開發(fā)機構(gòu)已經(jīng)完成了兩次小行星樣本返回任務(wù)，分別是小行星龍宮和絲川。這些任務(wù)的結(jié)果顯示，基于幾克小行星物質(zhì)，就有多種有機物和其他富碳化合物。

相比之下，OSIRIS-REx從貝努帶回了大約120克樣本，給了科學家更多研究機會。貝努比大多數(shù)隕石含有更多的碳、氮和氨，也有更大、更多樣化的鹽礦物。

NASA噴氣推進實驗室的行星科學家Julie Castillo-Rogez表示，在太陽系其他地方發(fā)現(xiàn)了類似的鹽水，比如矮行星谷神星和土星的衛(wèi)星土衛(wèi)二。她補充說，研究人員應(yīng)該派出更多的任務(wù)探索水世界，“量化它們的宜居性和生命第二起源的可能性”。