Próbki z planetoidy Bennu ujawniają lodowe i radioaktywne pochodzenie aminokwasów

Misja NASA OSIRIS-REx dostarczyła próbki z asteroidy Bennu w 2023 roku, zapewniając nieskazitelny zapis chemiczny wczesnego Układu Słonecznego, który wciąż dostarcza przełomowych odkryć. Nowe badanie prowadzone przez naukowców z Penn State University, opublikowane 10 lutego 2026 roku, ujawnia, że aminokwasy znalezione w tych próbkach prawdopodobnie powstały w lodowatych, radioaktywnych środowiskach, a nie w ciepłych wodach ciekłych, jak wcześniej teoretyzowano. To odkrycie zasadniczo zmienia nasze zrozumienie chemii prebiotycznej, sugerując, że fundamentalne budulce życia mogą powstawać w zimnych, surowych rejonach kosmosu pod wpływem promieniowania jonizującego.

Dlaczego aminokwasy z Bennu sugerują lodowate, radioaktywne pochodzenie zamiast ciekłej wody?

Asteroida Bennu zawiera aminokwasy, takie jak glicyna, o sygnaturach izotopowych, które wskazują na formowanie się w napromieniowanym lodzie w zimnych, zewnętrznych rejonach Układu Słonecznego, a nie w środowiskach bogatych w ciekłą wodę, jakie obserwuje się w meteorytach takich jak Murchison. Podczas gdy tradycyjne teorie opierają się na syntezie Streckera — która wymaga ciekłej wody, cyjanowodoru i amoniaku — odciski izotopowe w glicynie z Bennu sugerują, że promieniowanie jonizujące z krótkożyciowych radionuklidów napędzało reakcje chemiczne w zamrożonej matrycy. Wskazuje to, że wczesny Układ Słoneczny dysponował wieloma odrębnymi ścieżkami chemicznymi syntezy organicznej.

Zespół badawczy, kierowany przez współautorki Allison Baczynski i Ophelie McIntosh, wykorzystał specjalistyczną aparaturę na Penn State do przeprowadzenia precyzyjnych pomiarów izotopowych przy bardzo niskich stężeniach związków organicznych. Odkryli oni, że skład chemiczny Bennu wyraźnie różni się od dobrze zbadanych bogatych w węgiel meteorytów, takich jak meteoryt Murchison, który spadł w Australii w 1969 roku. Podczas gdy Murchison wykazuje ślady formowania się w łagodnych temperaturach z udziałem ciekłej wody, sygnatury Bennu wskazują na znacznie zimniejszą historię, bogatą w substancje lotne, w zewnętrznych obszarach Układu Słonecznego.

Czy odkrycie glicyny w próbkach z Bennu jest dowodem na życie pozaziemskie?

Nie, odkrycie glicyny w próbkach z asteroidy Bennu nie jest dowodem na życie pozaziemskie; jest dowodem na chemię prebiotyczną, czyli niebiologiczny proces tworzenia budulców życia. Glicyna jest najprostszym aminokwasem i uważana jest za cząsteczkę prekursorową, która powstaje abiotycznie w środowiskach kosmicznych, takich jak powierzchnie ziaren pyłu międzygwiezdnego lub wnętrza asteroid. Choć jest niezbędnym składnikiem białek, jej obecność wskazuje na potencjał chemiczny dla życia, a nie na istnienie organizmów biologicznych.

Jednym z najbardziej intrygujących aspektów badania była analiza kwasu glutaminowego. Naukowcy odkryli nieoczekiwaną różnicę izotopową między dwiema formami lustrzanymi, czyli enancjomerami, tego aminokwasu. W systemach biologicznych na Ziemi życie wykorzystuje niemal wyłącznie aminokwasy "lewoskrętne". W próbkach z Bennu formy "lewe" i "prawe" wykazywały silnie kontrastujące wartości azotu — rozbieżność ta pozostaje niewyjaśniona i jest głównym przedmiotem trwających badań. Ta anomalia dodatkowo wzmacnia tezę, że cząsteczki te powstały w wyniku złożonych, niebiologicznych procesów napędzanych promieniowaniem.

Co odkrycie na Bennu oznacza dla pochodzenia życia na Ziemi?

Odkrycie na asteroidzie Bennu oznacza, że budulce życia mogły powstawać w znacznie szerszej gamie środowisk pozaziemskich, niż wcześniej sądzono, w tym w strefach lodowatych i radioaktywnych. Wspiera to teorię, według której składniki prebiotyczne zostały dostarczone na wczesną Ziemię poprzez uderzenia, zapewniając „zestaw” cząsteczek organicznych, które mogły zainicjować ewolucję biologiczną. Sugeruje to, że wczesny Układ Słoneczny był zróżnicowanym laboratorium, wytwarzającym ziarna życia zarówno w ciepłych, wodnych środowiskach, jak i w zamrożonych, smaganych promieniowaniem regionach.

Identyfikując te zróżnicowane ścieżki powstawania, naukowcy na nowo analizują koncepcję „ekosfery” (strefy zamieszkiwalnej). Tradycyjnie zamieszkiwalność definiuje się przez obecność ciekłej wody; jednak badania Penn State sugerują, że potencjał chemiczny może być generowany nawet pod nieobecność ciepła. Implikuje to, że lodowe księżyce i odległe asteroidy mogą mieć znacznie większe znaczenie w historii początków życia, niż pierwotnie sądzono. Odporność tych cząsteczek wskazuje, że prekursory życia są wystarczająco wytrzymałe, aby przetrwać gwałtowny transport z zewnętrznego Układu Słonecznego na wewnętrzne planety skaliste.

Rola rozpadu promieniotwórczego w syntezie organicznej

Badanie podkreśla kluczową rolę krótkożyciowych radionuklidów, które dostarczyły energii niezbędnej do syntezy chemicznej we wczesnym Układzie Słonecznym. Pod nieobecność ciepła słonecznego, rozpad izotopów promieniotwórczych wewnątrz macierzystego ciała asteroidy służył jako lokalne źródło zasilania. To promieniowanie jonizujące oddziaływało z lodami międzygwiezdnymi — zamrożonymi mieszaninami wody, tlenku węgla i amoniaku — wyzwalając powstawanie złożonych związków organicznych, takich jak glicyna. Kluczowe wnioski dotyczące tego procesu obejmują:

• Promieniowanie kontra ciepło: Promieniowanie jonizujące może rozrywać wiązania chemiczne i tworzyć reaktywne rodniki nawet w temperaturach bliskich zeru absolutnemu.
• Masa izotopowa: Zespół zmierzył niewielkie różnice w masie atomowej, aby odróżnić cząsteczki powstałe w lodzie od tych powstałych w wodzie.
• Różnorodność chemiczna: Wyniki sugerują, że różne regiony mgławicy słonecznej wytworzyły odmienne chemiczne „smaki” materii organicznej.

Kontekst pogody kosmicznej i współczesne obserwacje

Co ciekawe, publikacja tych badań 10 lutego 2026 roku zbiegła się w czasie ze znaczącymi zdarzeniami pogody kosmicznej, które odzwierciedlają wysokoenergetyczne środowiska badane w próbkach z Bennu. Odnotowano burzę geomagnetyczną klasy G1 (umiarkowaną) ze wskaźnikiem Kp wynoszącym 5, co wywołało wyraźne zorze polarne w regionach o wysokich szerokościach geograficznych. Te współczesne interakcje między promieniowaniem słonecznym a atmosferami planetarnymi służą jako dzisiejsze przypomnienie o tym, jak chemia napędzana promieniowaniem nadal wpływa na nasz Układ Słoneczny. Regiony, w których zorza była widoczna, obejmowały:

• Fairbanks, Alaska: Szerokość geograficzna 64,8, optymalna widoczność w zenicie.
• Reykjavik, Islandia: Szerokość geograficzna 64,1, wysoka intensywność.
• Tromsø, Norwegia: Szerokość geograficzna 69,6, wyraźna widoczność w północnej Europie.
• Sztokholm, Szwecja i Helsinki, Finlandia: Widoczna blisko północnego horyzontu.

Przyszłe kierunki w astrobiologii

Patrząc w przyszłość, zespół badawczy planuje rozszerzyć swoją analizę izotopową na szerszą grupę meteorytów, aby ustalić, czy lodowato-radioaktywna sygnatura znaleziona na asteroidzie Bennu jest powszechną cechą wczesnego Układu Słonecznego. Porównując te wyniki z nadchodzącymi próbkami z innych misji, takich jak Martian Moon eXploration (MMX) lub przyszłe sondy do lodowych księżyców, naukowcy mają nadzieję zmapować rozmieszczenie materii organicznej w kosmosie. Mapowanie to pozwoli udoskonalić nasze modele rozprzestrzeniania się budulców życia w układach planetarnych.

Analiza próbek z misji OSIRIS-REx dopiero zaczęła odsłaniać chemiczną historię naszego niebiańskiego sąsiedztwa. Jako nieskazitelna kapsuła czasu, Bennu zapewnia niezmieniony wgląd w warunki panujące 4,5 miliarda lat temu. Odkrycie, że aminokwasy mogą powstawać w zamrożonych, radioaktywnych środowiskach, sugeruje, że wszechświat może być znacznie bardziej płodny w prekursory życia, niż kiedykolwiek sobie wyobrażaliśmy, przenosząc poszukiwania źródeł z hasła „podążaj za wodą” na „podążaj za chemią”.