لأول مرة ، تم العثور على المادة العضوية الحاسمة للحياة على سطح كويكب

حبة غبار (محاطة بدائرة) من إيتوكاوا (ISAS-JAXA)

اتبع الأطراف الملتوية لشجرة عائلتك على طول طريق العودة إلى أصولها البدائية التي تعود إلى مليارات السنين في الماضي وستجد أننا جميعًا نشأنا من الغبار الغنيالكيمياء العضوية.

كان المكان الذي جاء منه هذا الغبار العضوي موضوعًا للنقاش لأكثر من نصف قرن. الآن ، وجد الباحثون أول دليل على وجود مواد عضوية ضرورية للحياة على الأرض على سطح نوع S. الكويكب .

أجرى فريق دولي من الباحثين مؤخرًا تحليلًا متعمقًا على أحد الجسيمات عادت من الكويكب إيتوكاوا من وكالة الفضاء اليابانية (JAXA) الأصلية هايابوسا عادت المهمة في عام 2010.

معظم نيازك الأرض تأتي من الكويكبات من النوع S مثل إيتوكاوا ، لذا فإن معرفة أنها قد تحتوي على مكونات أساسية للحياة على كوكبنا هو خطوة مهمة إلى الأمام في فهمنا لكيفية ظهور الظروف التي تشكل الحياة. حتى الآن ، ركزت معظم الأبحاث حول المواد العضوية على الكويكبات الغنية بالكربون (الفئة ج).

بالنظر إلى العينة ، وجد الفريق أن المواد العضوية التي جاءت من الكويكب نفسه قد تطورت بمرور الوقت في ظروف قاسية - بما في ذلك الماء والمواد العضوية من مصادر أخرى.

هذا مشابه للعملية التي حدثت على الأرض ، ويساعدنا على فهم أفضل لكيفية كون الأشكال المبكرة للكيمياء الحيوية الأرضية مجرد امتداد للكيمياء التي تحدث داخل العديد من الكويكبات.

هذه النتائج مثيرة حقًا لأنها تكشف عن تفاصيل معقدة عن تاريخ الكويكب وكيف أن مسار تطوره مشابه جدًا لمسار الأرض البريبايوتيك. يقول عالمة الأرض كويني تشان من جامعة رويال هولواي بلندن.

يمكن أن تعيدنا النماذج التطورية حوالي 3.5 مليار سنة إلى وقت كانت فيه الحياة أكثر بقليل من سلاسل متنافسة من الحمض النووي.

خطوة للوراء أكثر من ذلك ، ونحن مجبرون على التفكير في كيفية انضمام عناصر مثل الهيدروجين والأكسجين والنيتروجين والكربون لتشكيل جزيئات معقدة بشكل مذهل قادرة على الترتيب الذاتي في أشياءيتصرف مثل RNAوالبروتينات والأحماض الدهنية.

في الخمسينيات من القرن الماضي ، عندما كان الباحثون يدرسون لأول مرة السؤال الشائك حول كيف يمكن للمكونات الأبسط أن تطبخ تلقائيًا حساءًا عضويًا ، أظهرت التجارب الظروف على سطح الأرض قد تؤدي وظيفة كافية.

بعد ما يقرب من سبعة عقود ، تحول تركيزنا إلى العمليات الكيميائية البطيئة والثابتة داخل الصخور ذاتها التي تجمعت في عوالم مثل عوالمنا.

ليس من الصعب الحصول على الأدلة. من الواضح الآن أن المطر المستمر من الصخور والجليد منذ مليارات السنين كان يمكن أن يولد جزيئاتالسيانيد، السكرريبوز، وحتى الأحماض الأمينية- جنبا إلى جنب معتبرع سخي بالمياه- على سطح الأرض.

لكن الدرجة التي يمكن أن تلوثت بها كيمياء النيازك بأشياء على الأرض تترك مجالًا للشك.

منذ عودة هايابوسا قبل عقد من الزمن ، تم فصل أكثر من 900 جسيم من تراب الكويكب البكر المأخوذ من حمولته وتخزينه في غرفة نظيفة تابعة لوكالة جاكسا.

تمت دراسة أقل من 10 منها بحثًا عن علامات على الكيمياء العضوية ، ولكن تم العثور عليها جميعًا تحتوي على جزيئات تتكون في الغالب من الكربون.

إيتوكاوا هو ما يشار إليه بالحجر ( أو سيليسي ) فئة الكويكب ، أو فئة S. بعد الدراسات المبكرة على مادته ، يُعتقد أيضًا أنه كذلك كوندريت عادي - نوع غير معدل نسبيًا من الصخور الفضائية يمثل حالة بدائية أكثر للنظام الشمسي الداخلي.

بالنظر إلى هذه الأنواع من الكويكبات تشكل جزءًا كبيرًا من المعادن التي تصطدم بكوكبنا ، ولا يُعتقد عمومًا أنها تحتوي على الكثير في طريق الكيمياء العضوية ، فإن هذه الاكتشافات المبكرة كانت مثيرة للاهتمام ، على أقل تقدير.

أخذت تشان وزملاؤها واحدة فقط من حبيبات الغبار هذه ، وهي جسيمات بعرض 30 ميكرومترًا تشبه إلى حد ما قارة أمريكا الجنوبية ، وأجرت تحليلاً مفصلاً لتكوينها ، بما في ذلك دراسة محتوياتها المائية.

ووجدوا مجموعة متنوعة غنية من المركبات الكربونية ، بما في ذلك علامات اختلال الجزيئات متعددة الحلقات من أصل واضح خارج كوكب الأرض ، وهياكل الجرافيت.

بعد أن تمت دراسته بتفصيل كبير من قبل فريق دولي من الباحثين ، فإن تحليلنا لحبة واحدة ، الملقب بـ 'أمازون' ، قد حافظ على كل من المواد العضوية البدائية (غير المسخنة) والمعالجة (المسخنة) في غضون عشرة ميكرونات (جزء من ألف من السنتيمتر) المسافة ، يقول تشان .

تشير المادة العضوية التي تم تسخينها إلى أن الكويكب قد سُخن إلى أكثر من 600 درجة مئوية في الماضي. إن وجود مادة عضوية غير مسخنة قريبة جدًا منها ، يعني أن سقوط المواد العضوية البدائية قد وصل إلى سطح إيتوكاوا بعد أن برد الكويكب.

كان لإيتوكاوا تاريخ مثير لصخرة ليس لديها ما تفعله أفضل من أن تطفو مكتوفي الأيدي حول الشمس لبضعة مليارات من السنين ، بعد أن تم تعديلها بخبز جيد ، وتجفيفها ، ثم إعادة ترطيبها بطبقة جديدة من مادة جديدة.

في حين أن قصته ليست مثيرة تمامًا مثل تاريخ كوكبنا ، فإن نشاط الكويكب يصف طهي المواد العضوية في الفضاء بأنه عملية معقدة ، ولا يقتصر على الكويكبات الغنية بالكربون.

في أواخر العام الماضي، عاد Hayabusa2 بعينة من كويكب قريب من الأرض من الفئة C اسمه Ryugu. إن مقارنة محتويات حمولتها مع محتويات سابقتها ستساهم بلا شك في مزيد من المعرفة حول كيفية تطور الكيمياء العضوية في الفضاء.

إن مسألة أصول الحياة وتميزها الظاهر على الأرض هو السؤال الذي سنبحث عن إجابات له لفترة طويلة قادمة. لكن كل اكتشاف جديد يشير إلى قصة تمتد إلى ما هو أبعد من البرك الآمنة والدافئة على كوكبنا الوليد.

تم نشر هذا البحث في التقارير العلمية .

من نحن

نشر حقائق تقارير مستقلة ومثبتة عن الصحة والفضاء والطبيعة والتكنولوجيا والبيئة.