Cukry, „guma“ a prach mrtvých hvězd. Vědci prozkoumali vzorky z asteroidu Bennu

Japonští vědci objevili ve vzorcích z Bennu cukry, které jsou nezbytné pro život na Zemi. Našli cukr ribózu a poprvé v mimozemském vzorku také glukózu. Tyto cukry se sice nedají pokládat za důkaz života mimo Zemi, ale jejich odhalení společně s předchozími detekcemi aminokyselin, nukleových bází a karboxylových kyselin ve vzorcích Bennu ukazují, že základní stavební kameny biologických molekul jsou rozšířeny po celé Sluneční soustavě.

Co to znamená? Je to jako by se vedle sebe našly dveře, krb, komín, cihly a linoleum. Také to by neznamenalo jasný důkaz existence domu, ale byl by to velmi silný náznak, že tam dům stával. Pro život na Zemi jsou cukry deoxyribóza a ribóza klíčovými stavebními kameny DNA a RNA.

DNA je primárním nositelem genetické informace v buňkách a RNA plní řadu funkcí. Život, jak je na Zemi známý, by bez RNA nemohl existovat. Ribóza v RNA se zase využívá v „páteři“ molekuly, který spojuje řetězec nukleových bází nesoucích informace. Opět, je to základ života na Zemi. „Nový objev ribózy znamená, že všechny složky tvořící molekulu RNA jsou ve vzorcích z Bennu přítomné,“ uvedli autoři.

Objev ribózy ve vzorcích asteroidu podle nich není úplným překvapením. Ribózu se totiž povedlo najít už dříve ve dvou meteoritech nalezených na Zemi. Důležité na vzorcích z Bennu je to, že vědci nenašli deoxyribózu. Pokud je Bennu nějakým ukazatelem, znamená to, že ribóza mohla být v prostředí mladé Sluneční soustavy běžnější než deoxyribóza.

Vědci se domnívají, že přítomnost ribózy a absence deoxyribózy podporuje hypotézu „RNA světa“, podle které první formy života využívaly RNA jako primární molekulu k ukládání informací a k řízení chemických reakcí nezbytných pro přežití.

„Současný život je založený na složitém systému organizovaném především třemi typy funkčních biopolymerů: DNA, RNA a proteiny,“ vysvětlují autoři. „Počátky života ale mohly být jednodušší. RNA je hlavním kandidátem na první funkční biopolymer, protože dokáže ukládat genetickou informaci a katalyzovat mnoho biologických reakcí.“

Vzorky z Bennu také obsahovaly jednu z nejběžnějších forem „potravy“ (nebo energie) používané životem na Zemi, cukr glukózu, což je první důkaz, že důležitý zdroj energie pro život, jak jej známe, byl přítomen také v raném slunečním systému.

Tajemná, prastará „guma“

Druhá studie vzešla z laboratoří v USA. Odhalila ve vzorcích materiál podobný gumě, který dosud nebyl ve vesmírných horninách nalezen. Podle vědců to mohlo být něco, co mohlo na Zemi pomoci připravit podmínky pro vznik složek života. Tato překvapivá látka pravděpodobně vznikla v raných dobách Sluneční soustavy při zahřátí planetky, z níž Bennu později vznikl.

Tato prastará „vesmírná guma“, kdysi měkká a pružná, ale nyní ztvrdlá, se skládá z polymerových materiálů s extrémně vysokým obsahem dusíku a kyslíku. Takové složité molekuly mohly poskytnout některé z chemických procesů, které pomohly spustit život na Zemi, a jejich nalezení v nedotčených vzorcích z Bennu je důležité pro vědce, kteří studují, jak život vznikl a jestli existuje i mimo naši planetu.

Původní asteroid Bennu vznikl z materiálů ve sluneční mlhovině – rotujícím oblaku plynu a prachu, z něhož vznikla sluneční soustava – a obsahoval řadu minerálů a také ledu. Jak se asteroid začal oteplovat v důsledku přirozeného záření, vznikla sloučenina nazývaná karbamát. Karbamát je rozpustný ve vodě, ale v kosmu přežil dostatečně dlouho, aby vytvořil větší a složitější řetězce, které kontakt s vodou vydrží.

Vědci provedli řadu experimentů, aby prozkoumali vlastnosti materiálu. Jak se objevovaly podrobnosti, důkazy naznačovaly, že podivná látka byla uložena ve vrstvách na zrnech ledu a minerálech přítomných v asteroidu. Ukázalo se také, že byla pružná: jednalo se o poddajný materiál, podobný použité žvýkačce, nebo dokonce měkkému plastu.

Během práce se vzorky si vědci skutečně všimli, že tento podivný materiál byl ohebný a při tlaku se na něm tvořily důlky. Materiál byl průsvitný a vystavení záření ho činilo křehkým, podobně jako se to může stát zahradnímu nábytku, který byl příliš dlouho na Slunci.

„Při pohledu na jeho chemické složení vidíme stejné chemické skupiny, které se vyskytují v polyuretanu na Zemi,“ řekli autoři výzkumu, „což z tohoto materiálu z Bennu dělá něco podobného ‚vesmírnému plastu‘.“

„Tento materiál má více „náhodných, nesourodých spojení a složení prvků, které se liší od částice k částici,“ dodali badatelé. Srovnání ale podtrhuje překvapivou povahu organického materiálu objeveného ve vzorcích asteroidu. NASA a výzkumný tým se ho chystá dále studovat.

Prach ze supernovy

Poslední z trojice článků vznikl přímo v centrále NASA v Houstonu. Analyzoval část vzorku, takzvaná presolární zrna. Jedná se o prach z hvězd, které existovaly před vznikem naší Sluneční soustavy. Jejich analýza by mohla popsat, kde se vzalo těleso, z něhož Bennu vznikl.

Vzorky obsahovaly šestkrát více prachu ze supernov než jakýkoli jiný studovaný materiál, což naznačuje, že mateřské těleso asteroidu se vytvořilo v oblasti protoplanetárního disku obohaceného prachem umírajících hvězd.

Studie také odhaluje, že zatímco mateřský asteroid Bennu prošel rozsáhlými změnami vlivem tekutin, ve vzorcích se stále nacházejí kapsy méně pozměněných materiálů, které poskytují informace o jeho původu.

„Tyto fragmenty si zachovávají vyšší obsah organické hmoty a presolárních silikátových zrn, o kterých je známo, že se v asteroidech snadno ničí vodními změnami,“ uvedli vědci. „Jejich zachování ve vzorcích Bennu bylo překvapením a ukazuje, že část materiálu unikla změnám v mateřském tělesu. Naše studie odhaluje rozmanitost presolárních materiálů, které mateřské těleso akumulovalo během svého vzniku.“