Asteroid Bennu i dalje donosi nova saznanja koja pomažu naučnicima da odgovore na neka od najvećih pitanja o nastanku ranog Sunčevog sistema i porijeklu života. U sklopu tekućeg proučavanja netaknutih uzoraka koje je na Zemlju donijela NASA-ina letjelica OSIRIS-REx (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, and Security–Regolith Explorer), tri nova naučna rada objavljena u utorak u časopisima Nature Geoscience i Nature Astronomy donose izuzetna otkrića: šećere ključne za biologiju, materijal nalik gumi kakav dosad nije viđen u svemirskim stijenama te neočekivano veliku količinu prašine nastale eksplozijama supernova.
Šećeri ključni za život
Naučnici predvođeni Yoshihirom Furukawom s Univerziteta Tohoku u Japanu otkrili su u uzorcima Bennua šećere neophodne za biologiju na Zemlji, što su detaljno opisali u časopisu Nature Geoscience. Pronađeni su ribozni šećer sa pet ugljikovih atoma (riboza) i, po prvi put u vanzemaljskom uzorku, glukoza sa šest ugljikovih atoma.
Iako ovi šećeri nisu dokaz postojanja života, njihovo otkriće – zajedno s ranijim otkrićima aminokiselina, nukleobaza i karboksilnih kiselina u uzorcima Bennua – pokazuje da su gradivni blokovi bioloških molekula bili široko rasprostranjeni u Sunčevom sistemu.
Za život na Zemlji, deoksiriboza i riboza su ključni gradivni elementi DNK i RNK. DNK je glavni nosilac genetskih informacija u ćelijama, dok RNK ima brojne funkcije bez kojih život kakav poznajemo ne bi bio moguć. Riboza u RNK učestvuje u formiranju tzv. šećerno-fosfatne „kičme“ molekule koja povezuje lanac nukleobaza koje nose informaciju.
„Svih pet nukleobaza koje se koriste za izgradnju DNK i RNK, zajedno s fosfatima, već je pronađeno u uzorcima Bennua koje je OSIRIS-REx donio na Zemlju“, rekao je Furukawa. „Novo otkriće riboze znači da su svi sastavni dijelovi potrebni za formiranje molekule RNK prisutni u Bennuu.“
Otkriće riboze u asteroidnim uzorcima i nije potpuno iznenađenje, jer je riboza ranije pronađena u dva meteorita pronađena na Zemlji. Ono što je posebno važno kod Bennua jeste da istraživači nisu pronašli deoksirbozu, što sugerira da je riboza možda bila znatno rasprostranjenija od deoksiriboze u okruženju ranog Sunčevog sistema.
Naučnici smatraju da prisustvo riboze, uz istovremeni izostanak deoksiriboze, ide u prilog hipotezi o tzv. „RNK svijetu“, prema kojoj su najraniji oblici života koristili RNK kao primarni molekul za pohranu informacija i pokretanje hemijskih reakcija neophodnih za opstanak.
„Današnji život zasniva se na složenom sistemu koji prvenstveno čine tri vrste biopolimera: DNK, RNK i proteini“, objašnjava Furukawa. „Međutim, rani oblici života vjerovatno su bili jednostavniji. RNK je vodeći kandidat za prvi funkcionalni biopolimer jer može istovremeno čuvati genetske informacije i katalizirati brojne biološke reakcije.“
U uzorcima Bennua pronađena je i glukoza, jedan od najčešćih izvora energije za život na Zemlji, što predstavlja prvi dokaz da je važan izvor energije za život postojao i u ranom Sunčevom sistemu.
Zagonetna, drevna „svemirska guma“
Drugi naučni rad, objavljen u Nature Astronomy, pod vodstvom Scotta Sandforda iz NASA-inog Istraživačkog centra Ames i Zacka Gainsfortha s Univerziteta Kalifornije u Berkeleyju, otkriva materijal nalik gumi u uzorcima Bennua kakav nikada ranije nije viđen u svemirskim stijenama – supstancu koja je možda pomogla u stvaranju uslova za nastanak sastojaka života na Zemlji.
Ova iznenađujuća supstanca vjerovatno je nastala u ranim danima Sunčevog sistema, kada se zagrijavao mladi roditeljski asteroid Bennua. Nekada meka i savitljiva, a danas očvrsnuta, ova drevna „svemirska guma“ sastoji se od materijala nalik polimerima koji su izuzetno bogati azotom i kisikom. Takve složene molekule mogle su predstavljati dio hemijskih prekursora koji su pokrenuli nastanak života na Zemlji.
Roditeljski asteroid Bennua nastao je iz materijala u sunčevoj maglici – oblaku gasa i prašine iz kojeg je nastao Sunčev sistem – i sadržavao je razne minerale i led. Kako se asteroid zagrijavao zbog prirodnog zračenja, formiran je spoj poznat kao karbamat, kroz proces u kojem su učestvovali amonijak i ugljendioksid. Karbamat je rastvorljiv u vodi, ali je opstao dovoljno dugo da se polimerizira i stvori veće, složenije lance otporne na vodu.
„Sa ovom čudnom supstancom posmatramo, vrlo vjerovatno, jednu od najranijih izmjena materijala koje su se dogodile u ovoj stijeni“, rekao je Sandford. „Na ovom primitivnom asteroidu, iz najranijih dana Sunčevog sistema, posmatramo događaje gotovo s početka samog početka.“
Istraživači su pomoću infracrvenog mikroskopa izdvojili neobična zrna bogata ugljikom, azotom i kisikom. Zatim su u laboratorijama u Berkeleyju izvršili detaljna ispitivanja uz pomoć elektronske mikroskopije i rendgenske spektroskopije.
„Znali smo da imamo nešto izuzetno čim su se prve slike pojavile na monitoru“, rekao je Gainsforth. „To je bilo nešto što nikada ranije nismo vidjeli.“
Ispostavilo se da je materijal savitljiv, proziran i da pod pritiskom ostavlja udubljenja poput žvakaće gume ili meke plastike. Izlaganje zračenju činilo ga je krhkim.
„Po hemijskom sastavu vidimo iste funkcionalne grupe koje postoje u poliuretanu na Zemlji“, rekao je Sandford, „što ovaj materijal čini nečim nalik ‘svemirskoj plastici’.“
Obilna prašina iz supernova
Treći rad u časopisu Nature Astronomy, koji predvodi Ann Nguyen iz NASA-inog Centra Johnson, analizirao je tzv. pretsolarna zrna – prašinu iz zvijezda starijih od Sunčevog sistema. U uzorcima su pronađene količine prašine iz supernova šest puta veće nego u bilo kojem ranije proučavanom svemirskom materijalu, što ukazuje da je roditeljski asteroid Bennua nastao u dijelu protoplanetarnog diska bogatom ostatcima umirućih zvijezda.
Studija pokazuje i da, iako je asteroid pretrpio značajne promjene uslijed djelovanja tečnosti, u uzorcima i dalje postoje dijelovi slabije izmijenjenog materijala bogatog organskim tvarima.
„Ovi fragmenti zadržavaju veću količinu organskih materija i presolarnih silikatnih zrna, za koja se zna da se lako uništavaju djelovanjem vode u asteroidima“, rekla je Nguyen. „Njihovo očuvanje u uzorcima Bennua bilo je iznenađenje.“
Misija OSIRIS-REx
NASA-in Centar Goddard bio je zadužen za upravljanje misijom, inženjering sistema i sigurnost. Glavni istraživač je Dante Lauretta s Univerziteta Arizona. Letjelicu je izgradila kompanija Lockheed Martin Space, dok su Goddard i KinetX Aerospace bili zaduženi za navigaciju. Uzorci se čuvaju u NASA-inom Johnsonovom centru u Houstonu.
Međunarodni partneri misije uključuju Kanadsku svemirsku agenciju (CSA) i japansku svemirsku agenciju JAXA kroz saradnju s misijom Hayabusa2. OSIRIS-REx je treća misija u NASA-inom programu New Frontiers.