Астрономия

Исследователи продолжают изучать доставленные на Землю образцы с астероида Рюгу. Ранее это небесное тело прославилось наличием крупиц старше Солнечной системы. Теперь же в нем обнаружили все пять «букв» генетического алфавита: цитозин, тимин, урацил, аденин и гуанин. Открытие подкрепляет гипотезу о том, что «строительные блоки» жизни сформировались в космосе и были занесены на раннюю Землю.

Околоземной астероид Рюгу был открыт в 1999 году и, по мнению астрономов, родился в области Солнечной системы, где замерзают и конденсируются простые летучие соединения, — за «снеговой линией». Этот обломок более крупного тела, вероятно, откололся от Пуланы — гигантского темного астероида главного пояса.

В феврале 2025 года исследователи установили, что на поверхности Рюгу когда-то была жидкая вода, а авторы более поздних научных работ выявили в грунте минерал, которого там быть не должно. Размеры астероида уточняли по мере получения высокоточных изображений и лазерных измерений с орбиты. По нынешним оценкам, диаметр тела составляет примерно 900 метров, а возраст достигает около 4,5 миллиарда лет.

Ранее анализы образцов грунта выявили присутствие органических соединений, включая аминокислоты и урацил, однако полный набор нуклеобаз (азотистых оснований) оставался предположением. Это было связано с малым объемом материала и ограниченными методами обнаружения.

Теперь, досконально изучив два агрегатных образца, японские исследователи извлекли органические молекулы сначала с помощью воды, а затем использовали концентрированную соляную кислоту (6 М). Подход позволил извлечь все вещества, которые можно растворить. После этого образцы проанализировали путем двух очень точных методов: жидкой хроматографии с тандемной масс-спектрометрией (HPLC/ESI-HRMS) и капиллярного электрофореза-масс-спектрометрии (CE-HRMS).

Последние помогли точно определить присутствие нуклеобаз и сравнить полученные сигналы с известными стандартами. Результаты научной работы, опубликованной в журнале Nature Astronomy, подтвердили наличие всех пяти нуклеобаз: аденина, гуанина (пурины — крупные двукольцевые молекулы), цитозина, тимина и урацила (пиримидины — маленькие однокольцевые молекулы). Их концентрации варьировались между образцами: в C0370 общее содержание нуклеобаз составило приблизительно 1577 пикомолей на грамм, что составляет примерно 950 триллионов молекул на грамм. В образце A0480 — около 507 пикомолей на грамм, то есть почти в три раза меньше.

Для сравнения, в других небесных телах, например в метеорите Оргей и астероиде Бенну, соотношения разных типов нуклеобаз было другим. В Рюгу же соотношение пуринов к пиримидинам оказалось 1,1-1,2, что практически одинаково. Более того, в том же Оргее преобладали пиримидины, а в Мурчисонском метеорите — пурины. Эти различия, по мнению авторов научной работы, связаны с условиями, в которых формировались астероиды: к примеру, с количеством аммиака и особенностями водной химии на поверхности.

Помимо остальных нуклеобаз, в образцах Рюгу нашли их изомеры — молекулы с одинаковым числом и видом атомов, но с разным расположением, — а также производные никотиновой кислоты, мочевину, этаноламин и несколько аминокислот. Сравнение с Оргеем показало, что эти молекулы космического происхождения, а не результат загрязнения Земли.

Открытие подчеркивает, что ключевые молекулы ДНК и РНК могли образоваться в космосе задолго до появления жизни на нашей планете. Такие углеродистые астероиды, как Рюгу, Бенну и Оргей, хранят в себе богатую органическую химию, которая была способна стать источником предбиотических соединений для молодой Земли. Это также означает, что молекулярные кирпичики жизни широко распространены по Солнечной системе, а происхождение жизни тесно связано с химической эволюцией метеоритов и астероидов.