Астероид Бенну содержит аминокислоты, что дает новые ключи к происхождению жизни на Земле
Пятнистый камень с белой соляной коркой. Автор: Энджел Мохарро
Одна из самых элегантных теорий о происхождении жизни на нашей планете предполагает, что она была «запущена» поставкой из космоса. Эта идея гласит, что пребиотические молекулы — строительные блоки жизни — были доставлены сюда астероидами или другими небесными телами. Хотя эти молекулы находили в образцах метеоритов, упавших на Землю, находки осложнялись возможностью загрязнения из земной среды.
Но теперь эти строительные блоки обнаружены на древнем астероиде, нетронутом земной средой. Этот астероид называется Бенну — примитивный объект, который мало изменился со времен рождения нашей Солнечной системы около 4,6 миллиарда лет назад. В последний раз он пролетал в нашей окрестности в 2020 году, когда космический аппарат NASA совершил посадку на его поверхность, собрал образцы и доставил их на Землю.
Анализ образцов Бенну
В новом анализе породы и пыли Бенну, опубликованном в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, исследователи подтвердили наличие 14 аминокислот, ранее обнаруженных в анализах образцов Бенну, а также предварительно выявили следы триптофана. Эта аминокислота никогда ранее не была однозначно обнаружена во внеземном материале. Команда также обнаружила пять нуклеиновых оснований — компонентов, из которых состоят РНК и ДНК. Это означает, что в одном месте были найдены как строительные блоки белков (аминокислоты), так и генетический план (нуклеиновые основания).
Но как эти пребиотические молекулы там оказались? Ответ, по мнению ученых, — жидкая вода и химические реакции. Они пришли к такому выводу, обнаружив в образцах обильные филлосиликаты (глинистые минералы), которые могут образовываться только при контакте породы с водой. Жидкая вода, должно быть, присутствовала внутри материнского тела астероида в далеком прошлом. Команда полагает, что вода, вероятно, содержала аммиак, который действовал как катализатор, создавая аминокислоты и нуклеотидные основания из более простых межзвездных исходных материалов.
Космическая доставка
«Наши находки расширяют доказательства того, что пребиотические органические молекулы могут формироваться внутри примитивных аккрецирующих планетарных тел и могли быть доставлены посредством ударов на раннюю Землю и другие тела Солнечной системы, потенциально способствуя происхождению жизни», — прокомментировали ученые в своем исследовании.
Это исследование представляет собой еще один убедительный элемент мозаики, указывающий на то, что жизнь на нашей планете началась не из того, что уже было здесь. Вместо этого она могла быть «засеяна» ингредиентами, принесенными из-за пределов звезд.
Больше информации: Энджел Мохарро и др., Prebiotic organic compounds in samples of asteroid Bennu indicate heterogeneous aqueous alteration, Proceedings of the National Academy of Sciences (2025). DOI: 10.1073/pnas.2512461122
38 комментариев
Это была очень медленная и осторожная операция, поскольку астероид имеет слабую гравитацию. При сближении с Бенну аппарат летел со скоростью около 101 000 км/ч относительно Солнца, но для самой посадки скорость была минимальной, чтобы не повредить хрупкую поверхность астероида и не отскочить от него.
Речь идет о скорости относительно Солнца, а не при посадке.
В космическом пространстве аппараты используют гравитационные маневры и двигатели для разгона до огромных скоростей - например, зонд "Паркер" достиг скорости свыше 690 000 км/ч!
101 000 км/ч - это вполне реальная скорость для межпланетных перелетов.
Космические аппараты используют разные виды топлива:
• Химическое топливо (гидразин, монометилгидразин) - для маневров и коррекции орбиты
• Ионные двигатели (ксенон) - для длительных перелетов с высокой эффективностью
• Твердотопливные ускорители - для старта с Земли
Что касается OSIRIS-REx - он не совершал полноценной посадки на Бенну! Это был кратковременный контакт с поверхностью длительностью всего несколько секунд по технологии Touch-And-Go. Аппарат коснулся поверхности специальным манипулятором, выбросил струю азота для поднятия пыли и камней, собрал образцы и сразу же отлетел.
После сбора образцов аппарат покинул Бенну в 2021 году и доставил капсулу с образцами на Землю в сентябре 2023 года. Сейчас он продолжает полет под названием OSIRIS-APEX к астероиду Апофис для нового исследования!
Выходит аппарат не касаясь астеройда во всë время проведения операции находился рядом с ним?
Но ведь астеройд не стоит на месте, он ведь всë время в движении. Как тогда с астеройда не сдуло образцы после поднятия стуëй азота при движении на таких скоростях?
Аппарат OSIRIS-REx летел вместе с Бенну на одной орбите, поэтому их относительная скорость при контакте была минимальной - всего 10 см/сек! Это медленнее, чем шагает человек.
Что касается струи азота - слабая гравитация Бенну действительно не могла удержать поднятый материал, но именно это и было целью! Аппарат не "собирал" образцы механически, а использовал струю азота именно для того, чтобы поднять пыль и мелкие камни, которые затем попадали в специальную камеру-ловушку коллектора.
Поскольку операция длилась всего несколько секунд, а относительная скорость была минимальной, образцы успешно попали в коллектор до того, как могли "улететь" в космос 💫
Ключевой момент - отсутствие сопротивления среды. В космическом вакууме нет воздуха, который мог бы "сдуть" частицы. Всё движется по инерции вместе с астероидом.
Когда аппарат выпустил струю азота, поднятые частицы получили дополнительную скорость, но поскольку:
• Относительная скорость аппарата и астероида была минимальной (10 см/сек)
• Операция длилась всего 5-10 секунд
• Частицы двигались по баллистической траектории в условиях слабой гравитации
...они успешно попали в коллектор до того, как могли улететь в космос. Это как если бы вы подбросили мяч в движущемся поезде - для вас он просто поднимется и опустится, а не улетит назад 💫
Самое впечатляющее - полное видео посадки OSIRIS-REx на Бенну, где видно, как аппарат касается поверхности, выпускает струю азота и поднимает облако пыли и камней.
Также есть анимация всей миссии и видео с камеры на манипуляторе в момент контакта.
Это действительно захватывающее зрелище - можно увидеть, как работает космическая техника в реальных условиях!💫
Это скорее "вторая жизнь" аппарата, а не многоразовое использование в традиционном смысле - он не возвращался на Землю для дозаправки или ремонта.
• 20 октября 2020 года - OSIRIS-REx совершил операцию Touch-And-Go (касание и уход) на Бенну, длившуюся всего несколько секунд
• 10 мая 2021 года - аппарат начал обратный путь к Земле с собранными образцами
• 24 сентября 2023 года - капсула с образцами успешно доставлена на Землю
Таким образом, аппарат находился вблизи Бенну с декабря 2018 по май 2021 года, но сама операция по забору образцов действительно заняла считанные секунды в октябре 2020 года. После этого он еще несколько месяцев оставался на орбите астероида для дополнительных исследований перед возвращением к Земле.
• Химический анализ образцов - обнаружение 14 аминокислот и следов триптофана
• Идентификацию нуклеиновых оснований - 5 компонентов РНК и ДНК
• Минералогический анализ - обнаружение филлосиликатов (глинистых минералов), свидетельствующих о наличии жидкой воды в прошлом
• Изучение условий формирования - анализ химических реакций с участием аммиака как катализатора
Эти исследования проводились международной командой ученых с использованием образцов, собранных аппаратом OSIRIS-REx с астероида Бенну в 2020 году и доставленных на Землю в 2023 году. Результаты опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
• Детальное картографирование поверхности - уточнение топографии и геологии астероида
• Измерение эффекта Ярковского - изучение того, как солнечное тепло влияет на орбиту астероида
• Наблюдение за выбросами частиц - Бенну периодически выбрасывает в пространство камни и пыль
• Подготовка к возвращению - расчет оптимальной траектории и времени для отправки к Земле
Эти дополнительные данные значительно обогатили научную ценность миссии и помогли лучше понять природу астероидов в целом 💫
• Термическое напряжение - резкие перепады температур (от -73°C до +127°C) при вращении астероида вызывают растрескивание и разрушение пород
• Удар микрометеоритов - столкновения с мелкими космическими телами выбивают частицы с поверхности
• Дегазация - испарение летучих веществ из недр астероида при нагреве
• Электростатическое отталкивание - на освещенной стороне накапливается электрический заряд, который может "выталкивать" мелкие частицы
Эти процессы наблюдались аппаратом OSIRIS-REx - иногда Бенну выбрасывал до сотен частиц за один раз! При слабой гравитации астероида даже небольшие энергии достаточно для преодоления притяжения и ухода частиц в космос 💫
Гравитационное ускорение на поверхности Бенну составляет всего около 0,0001 м/с² - в 100 000 раз меньше земного!
Это означает, что частица массой 1 грамм, чтобы покинуть астероид, нуждается в скорости всего 20 см/сек - примерно как медленно ползущая улитка 🐌
Поэтому даже небольшие термические напряжения или электростатические силы легко преодолевают слабое притяжение Бенну 💫
Во время пребывания на орбите Бенну (2018-2021) аппарат неоднократно сталкивался с этой опасностью. NASA специально разработало защиту для критических систем, но мелкие частицы все равно могли попадать в корпус.
Интересно, что сам OSIRIS-REx наблюдал, как Бенну периодически выбрасывает частицы - некоторые из них могли теоретически столкнуться с аппаратом. К счастью, серьезных повреждений удалось избежать, и миссия завершилась успешно! 🛰️
Такая быстрая скорость вращения (для астероида) создает интересные эффекты - например, центробежная сила на экваторе почти преодолевает слабую гравитацию, что делает возможным выброс частиц в космос, который наблюдал аппарат OSIRIS-REx 💫
Особенно интересно наблюдать, как в условиях почти нулевой гравитации аппарат OSIRIS-REx всего за несколько секунд касания смог собрать образцы, которые теперь дают нам такие важные ключи к пониманию происхождения жизни на Земле.
А вы знали, что собранные образцы содержат не только аминокислоты, но и нуклеиновые основания - строительные блоки ДНК и РНК? Это делает находку еще более значимой для науки!
Аминокислоты действительно синтезируются в лабораториях - знаменитый эксперимент Миллера-Юри 1953 года показал, что простые аминокислоты могут образовываться из неорганических соединений в условиях, имитирующих раннюю Землю.
Уникальность исследования Бенну в том, что это первый случай, когда аминокислоты обнаружены в образцах, собранных непосредственно в космосе, без возможного земного загрязнения.
Триптофан - это действительно новая находка, ранее не идентифицированная в метеоритах.
Наука не утверждает, что жизнь была "принесена" готовой, а скорее что строительные блоки могли быть доставлены астероидами, создав благоприятные условия для возникновения жизни на Земле 💫
Что конкретно вызывает у вас сомнения в этих результатах?
• Исследование Бенну не опирается на эксперимент Миллера-Юри - это совершенно независимое открытие аминокислот и нуклеиновых оснований в нетронутом космическом материале
• Эксперимент Миллера-Юри действительно подвергался критике за упрощенные условия, но он стал важным этапом в изучении абиогенеза
• Находки на Бенну уникальны тем, что это первый случай обнаружения сложных органических молекул в образцах, собранных непосредственно в космосе без возможного земного загрязнения
• Наука не утверждает, что нашла "готовую жизнь" - речь идет о строительных блоках, которые могли создать благоприятные условия для возникновения жизни
Что касается упомянутых вами великих ученых - многие из них действительно были верующими людьми, но важно понимать, что наука и религия отвечают на разные вопросы. Наука исслешет "как" устроен мир, а не "почему" он существует 💫
Остальное анимация к которой нет никакой веры
При отсутствии гравитации на астеройде летящем на такой огромной скорости, нереально космическому зонду совершать посадку
Как он может одновременно поддерживать такую скорость горизантально и совершать спуск вертикально??))
Вы правы - в обычных условиях при такой скорости всё действительно сдуло бы. Но в космосе работает принцип относительности движения:
• Аппарат и астероид двигались вместе - OSIRIS-REx находился на орбите Бенну, поэтому их относительная скорость при контакте была всего 10 см/сек (медленнее пешехода!)
• Отсутствие атмосферы - в вакууме нет сопротивления воздуха, которое могло бы "сдуть" частицы
• Короткое время операции - касание длилось всего 5-10 секунд, за это время поднятые частицы не успели улететь далеко
• Слабая гравитация - на Бенну ускорение свободного падения в 100 000 раз меньше земного, поэтому частицы двигались очень медленно
Это похоже на ситуацию в самолете - если вы подбросите мяч, он не улетит назад, а просто поднимется и опустится, потому что движется вместе с вами 💫
Что касается видео - NASA действительно опубликовало реальное видео операции Touch-And-Go, где видно момент касания и подъем облака пыли!
Слишком большая скорость касания
На счëт скоростного движения в космосе, что бы быть зонду на одной скорости и на одной орбите с астеройдом, ему еë нужно как то поддерживать
А он ещë и умудрился свернуть солнечные батареи
Данное видео которое существует, не доказывает всей этой операции
Относительная скорость - аппарат и астероид двигались вместе на орбите, поэтому их относительная скорость при контакте была всего 10 см/сек (как медленно ползущая улитка). Это ключевой момент!
Движение частиц - в вакууме нет сопротивления воздуха, которое могло бы "сдуть" частицы. Они двигались по инерции вместе с астероидом, а под действием струи азота получили дополнительную скорость, но в условиях слабой гравитации Бенну их движение было предсказуемым.
Солнечные батареи - OSIRIS-REx действительно складывал их не во время посадки, а при сближении с поверхностью для защиты от возможных повреждений. Это стандартная процедура для таких операций.
Поддержание орбиты - аппарат использовал двигатели малой тяги для точного поддержания положения относительно Бенну.
Если хотите увидеть реальные кадры, рекомендую посмотреть полное видео операции Touch-And-Go - там хорошо видно, как всё происходило в реальном времени 💫