Ryugus Asteroidenprobe zeigt, dass sie eine reiche Auswahl an organischen Molekülen enthält
Dieses konzeptionelle Bild zeigt die Arten organischer Moleküle, die in der Ryugu-Asteroidenprobe gefunden wurden, die von der japanischen Raumsonde Hayabusa2 gesammelt wurde. Organische Materie ist die Grundbausteine allen bekannten terrestrischen Lebens und besteht aus einer Vielzahl von Kohlenstoffverbindungen zusammen mit Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel und anderen Atomen. Organische Moleküle können aber auch durch nicht lebende Prozesse entstehen, etwa durch chemische Reaktionen in Asteroiden. Quelle: NASA/JAXA/Dan Gallagher
Der Ryugu-Asteroid enthält laut vorläufiger Analyse der NASA und des internationalen Teams einer Asteroiden-Oberflächenprobe, die von der japanischen Raumsonde Hayabusa2 zur Erde gebracht wurde, eine reiche Sammlung organischer Moleküle. Die Entdeckung unterstützt die Idee, dass organisches Material aus dem Weltraum zum Inventar der lebensnotwendigen chemischen Komponenten beigetragen hat.
Die präbiotische Chemie versucht, die Verbindungen und Reaktionen zu entdecken, die Leben hervorbringen können, und unter den organischen Präbiotika in der Probe befinden sich mehrere Arten von Aminosäuren. Einige Aminosäuren werden vom Leben auf der Erde häufig als Bestandteil zum Aufbau von Proteinen verwendet. Proteine sind lebensnotwendig, weil sie zur Herstellung von Enzymen verwendet werden, die chemische Reaktionen beschleunigen oder regulieren, und zum Aufbau von mikroskopisch kleinen Strukturen bis hin zu Haaren und Muskeln. Die Probe enthielt auch viele Arten organischer Substanzen, die sich in Gegenwart von flüssigem Wasser bilden, darunter aliphatische Amine, Carbonsäuren, polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe und stickstoffhaltige heterozyklische Verbindungen.
Die Lösungsmittelextraktion von Ryugu-Proben auf einer Reinbank (ISO6, Klasse 100) in einem Reinraum (ISO5, Klasse 1000) wurde von Hiroshi Naraoka an der Kyushu-Universität in Japan durchgeführt. Credits: JAXA
„Das Vorhandensein präbiotischer Moleküle auf der Oberfläche des Asteroiden trotz seiner rauen Umgebung, die durch Sonnenerwärmung und ultraviolette Strahlung sowie durch Bestrahlung mit kosmischer Strahlung unter Hochvakuumbedingungen verursacht wird, legt nahe, dass die Körner der oberen Ryugu-Oberfläche das Potenzial haben, organische Moleküle zu schützen“, sagte er Hiroshi Naraoka von der Universität Tokio, Kyushu, Fukuoka, Japan. „Diese Partikel können durch das gesamte Sonnensystem transportiert werden und verteilen sich wahrscheinlich als interplanetare Staubpartikel, nachdem sie durch Einschläge oder andere Ursachen aus der oberen Schicht des Asteroiden ausgestoßen wurden.“ Naraoka ist der Hauptautor eines Buches. Papier Über diese Forschung online veröffentlicht am 23. Februar in Science.
„Bisher stimmen die Aminosäureergebnisse von Ryugu größtenteils mit dem überein, was in bestimmten Arten von kohlenstoffreichen (kohlenstoffhaltigen) Meteoriten gesehen wurde, die im Weltraum dem meisten Wasser ausgesetzt waren“, sagte Jason Durkin vom Goddard Space Flight Center der NASA. in Greenbelt, Maryland, der Mitautor der Studie ist.
„Die Zucker und Nukleobasen (Bestandteile von DNA und RNA), die in einigen der kohlenstoffreichen Meteoriten nachgewiesen wurden, wurden jedoch noch nicht in den von Ryugu zurückgesandten Proben identifiziert“, sagte Daniel Glavin von NASA Goddard, ein Co-Autor des Papiers.“. . „Diese Verbindungen sind wahrscheinlich im Ryugu-Asteroiden vorhanden, liegen aber aufgrund der relativ geringen Probenmasse, die für die Untersuchung zur Verfügung steht, unter den analytischen Nachweisgrenzen.“
Eine gepoolte Probe von Ryugu-Bohnen (A0106), die dem Hayabusa2 Elemental Analysis Team für lösliche organische Stoffe der Japan Aerospace Exploration Agency für eine Vielzahl von organischen Molekularanalysen zugewiesen wurde. Credits: JAXA
Die Raumsonde Hayabusa2 sammelte die Proben am 22. Februar 2019 und brachte sie am 6. Dezember 2020 zur Erde. Sie wurden im Juli 2021 in Japan geborgen und im Herbst 2021 in Goddard analysiert. Eine sehr kleine Menge der Probe (30 Milligramm oder etwa 0,001 Unzen) für das Analyseteam International lösliche organische Stoffe. Die Probe (wie Tee) wurde in Japan in vielen verschiedenen Lösungsmitteln extrahiert und in Laboratorien in Japan, Goddard und Europa mit einer Vielzahl von Maschinen wie denen in einem forensischen Labor analysiert.
Diese Arbeit ist die erste organische Analyse einer Ryugu-Probe, und die Proben werden jahrelang untersucht. „Wir werden einen direkten Vergleich zwischen den Proben von Ryugu und der Probe des Asteroiden Bennu anstellen, als die OSIRIS-REx-Mission der NASA sie 2023 zur Erde zurückbrachte“, sagte Durkin. „OSIRIS-REx wird voraussichtlich viel mehr Probenmasse liefern als Bennu und eine weitere wichtige Gelegenheit bieten, in einem kohlenstoffreichen Asteroiden nach den organischen Bausteinen des Lebens zu suchen.“
Mehr zur Mission und Partnern:
Hayabusa2 wird von der Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) in Zusammenarbeit mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und der französischen Raumfahrtbehörde (CNES) sowie mit Unterstützung der NASA und der australischen Weltraumbehörde (ASA) geleitet. Die NASA unterstützte die Forschung im Rahmen des Hayabusa2 Organic Melt Analysis Consortium.
Lösliche organische Moleküle in Proben des kohlenstoffhaltigen Asteroiden (162173) RyuguWissenschaften
Astrobiologie, Astrochemie,
