2020年12月,JAXA的隼鳥2號(Hayabusa 2)宇宙飛船從小行星“龍宮(Ryugu)”向地球運送了一份來自另一個世界的塵埃和巖石的原始樣本。從那以后,科學家們仔細地研究了樣本,并于上周宣布:這顆小行星含有對生命重要的有機分子。特別是,他們發現了煙酸(Niacin),也就是維生素B3;還有尿嘧啶(Uracil),核糖核(RNA)的四個核心成分之一。
煙酸廣泛存在于我們的飲食中,包括堅果、種子、豆類和肉類,它可以幫助人體增加脂肪,并從我們所吃的營養物質中創造能量。它還在修復DNA中發揮作用。
而尿嘧啶作為RNA的組成部分之一,在我們的身體中也起著重要的作用。它將包含在細胞核內的DNA的指令傳遞到制造蛋白質的核糖體。
實際上,類似的分子以前也在地外物體中發現過,但隼鳥2號樣本的原始狀態使證據更加引人注目。
上圖:隼鳥2號散裝樣品的光學顯微鏡圖像。
領導這項研究的北海道大學副教授大場康弘(Yasuhiro Oba)說:“科學家此前在某些富含碳的隕石中發現了堿基和維生素,但暴露在地球環境中一直存在污染的問題。”
他解釋道:“由于隼鳥2號宇宙飛船直接從小行星龍宮收集了兩個樣本,并將它們放在密封的膠囊中送到地球,因此可以排除污染的可能性。”
隼鳥2號的采樣技術包括將航天器低飛到小行星表面,然后向小行星發射一枚炮彈,將灰塵和巖石拋入碎片云中,這些碎片云可以被航天器的開放采樣容器捕獲。研究人員采集了兩個樣本:一個來自小行星表面的土壤,另一個來自小行星內部更深的地方。為了獲取深層樣本,航天器向小行星龍宮發射了一枚更大的炮彈,形成了一個隕石坑,然后,從隕石坑底部采集了樣本。
在地表和地下樣品中都發現了尿嘧啶,但在地下樣品中更普遍。換句話說,紫外線光子和宇宙射線可能導致小行星表面的尿嘧啶開始衰變。
研究人員寫道:“表面材料中的有機分子比地下材料中的有機分子經歷了更廣泛的能量過程,這可能會導致表面分子的優先降解。”
在樣品中發現的其他有機分子還包括氨基酸、胺和羧酸。
上圖:2018年,隼鳥2號看到的小行星龍宮。
研究人員將龍谷隕石樣本與之前研究過的隕石進行了比較,尤其是1864年墜落在法國南部的奧蓋爾(Orgueil)隕石。盡管它們并不完全相同,但相似之處是驚人的,這表明這顆隕石來自一顆類似的C型小行星。
事實上,對奧蓋爾樣本等碳質球粒隕石和龍宮小行星的研究,有助于拼湊出生命的組成部分最初是如何在地球上結束的。維生素B3、尿嘧啶和其他有機分子存在于太陽系的其他地方,而且已經存在很長時間了。這項新的研究表明,我們可能要感謝像龍宮這樣的小行星,才能在地球上找到這些賦予生命的化合物。
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