Образцы с Бенну раскрывают ледяное и радиоактивное происхождение аминокислот

Миссия NASA OSIRIS-REx доставила образцы с астероида Бенну в 2023 году, предоставив нетронутую химическую летопись ранней Солнечной системы, которая продолжает приносить революционные открытия. Новое исследование под руководством ученых из Penn State University, опубликованное 10 февраля 2026 года, показывает, что аминокислоты, обнаруженные в этих образцах, вероятно, сформировались в ледяной радиоактивной среде, а не в среде с теплой жидкой водой, как предполагалось ранее. Это открытие в корне меняет наше понимание пребиотической химии, предполагая, что фундаментальные строительные блоки жизни могут возникать в холодных, суровых уголках космоса под воздействием ионизирующего излучения.

Почему аминокислоты с Бенну указывают на ледяное радиоактивное происхождение, а не на жидкую воду?

Астероид Бенну содержит такие аминокислоты, как глицин, с изотопными сигнатурами, указывающими на формирование внутри облученного льда во внешней холодной части Солнечной системы, а не в богатой жидкой водой среде, характерной для таких метеоритов, как Murchison. В то время как традиционные теории опираются на синтез Штрекера, который требует наличия жидкой воды, цианистого водорода и аммиака, изотопные «отпечатки» в глицине Бенну предполагают, что ионизирующее излучение короткоживущих радионуклидов стимулировало химические реакции внутри замороженной матрицы. Это свидетельствует о том, что в ранней Солнечной системе существовало несколько различных химических путей органического синтеза.

Исследовательская группа под руководством соавторов Allison Baczynski и Ophelie McIntosh использовала специализированное оборудование в Penn State для проведения высокоточных изотопных измерений органических соединений в крайне низких концентрациях. Они обнаружили, что химический состав Бенну заметно отличается от хорошо изученных богатых углеродом метеоритов, таких как метеорит Murchison, упавший в Австралии в 1969 году. В то время как Murchison демонстрирует признаки формирования при умеренных температурах с участием жидкой воды, сигнатуры Бенну указывают на гораздо более холодную и богатую летучими веществами историю во внешних регионах Солнечной системы.

Является ли обнаружение глицина в образцах с Бенну доказательством внеземной жизни?

Нет, обнаружение глицина в образцах с астероида Бенну не является доказательством внеземной жизни; это свидетельство пребиотической химии — небиологического процесса, создающего строительные блоки жизни. Глицин — простейшая аминокислота, которая считается молекулой-предшественником, формирующейся абиогенно в космических условиях, например, на поверхности зерен межзвездной пыли или внутри астероидов. Хотя он является важным компонентом белков, его присутствие указывает скорее на химический потенциал для жизни, чем на существование биологических организмов.

Одним из наиболее интригующих аспектов исследования стал анализ глутаминовой кислоты. Исследователи обнаружили неожиданную изотопную разницу между двумя зеркальными формами, или энантиомерами, этой аминокислоты. В биологических системах на Земле жизнь использует почти исключительно «левозакрученные» аминокислоты. В образцах Бенну «левая» и «правая» формы показали резко контрастирующие значения азота — расхождение, которое остается необъяснимым и является основным направлением текущих исследований. Эта аномалия еще раз подтверждает идею о том, что эти молекулы образовались в результате сложных небиологических процессов, вызванных радиацией.

Что открытие на Бенну означает для происхождения жизни на Земле?

Открытие на астероиде Бенну означает, что строительные блоки жизни могли формироваться в гораздо более широком спектре внеземных сред, чем считалось ранее, включая ледяные и радиоактивные зоны. Это подтверждает теорию о том, что пребиотические ингредиенты были доставлены на раннюю Землю в результате столкновений, предоставив «набор» органических молекул, который мог дать толчок биологической эволюции. Это говорит о том, что ранняя Солнечная система была разнообразной лабораторией, производящей зачатки жизни как в теплых водных средах, так и в замерзших, подверженных радиации регионах.

Выявляя эти разнообразные пути формирования, ученые пересматривают концепцию «зоны обитаемости». Традиционно обитаемость определяется наличием жидкой воды; однако исследование Penn State показывает, что химический потенциал может генерироваться даже при отсутствии тепла. Это подразумевает, что ледяные луны и далекие астероиды могут играть гораздо более значительную роль в истории происхождения жизни, чем считалось изначально. Устойчивость этих молекул указывает на то, что предшественники жизни достаточно выносливы, чтобы пережить бурную транспортировку из внешней Солнечной системы к внутренним планетам земной группы.

Роль радиоактивного распада в органическом синтезе

Исследование подчеркивает критическую роль короткоживущих радионуклидов, которые обеспечили энергию, необходимую для химического синтеза в ранней Солнечной системе. В отсутствие солнечного тепла распад радиоактивных изотопов внутри родительского тела астероида служил локальным источником энергии. Это ионизирующее излучение взаимодействовало с межзвездными льдами — замороженными смесями воды, монооксида углерода и аммиака — запуская формирование сложных органических соединений, таких как глицин. Ключевые выводы относительно этого процесса включают:

• Радиация против тепла: Ионизирующее излучение может разрывать химические связи и создавать реакционноспособные радикалы даже при температурах, близких к абсолютному нулю.
• Изотопная масса: Команда измерила небольшие различия в атомной массе, чтобы отличить молекулы, образовавшиеся во льду, от тех, что сформировались в воде.
• Химическое разнообразие: Результаты показывают, что различные регионы солнечной туманности производили разные химические «вариации» органического вещества.

Контекст космической погоды и современные наблюдения

Интересно, что публикация этого исследования 10 февраля 2026 года совпала со значительными явлениями космической погоды, которые отражают высокоэнергетическую среду, изученную в образцах Бенну. Была зафиксирована геомагнитная буря класса G1 (умеренная) с Kp-индексом 5, вызвавшая яркие полярные сияния в высокоширотных регионах. Эти современные взаимодействия солнечного излучения с планетными атмосферами служат напоминанием о том, как радиационная химия продолжает влиять на нашу Солнечную систему. Регионы, где наблюдалось это сияние, включали:

• Фэрбанкс, Аляска: широта 64.8, оптимальное наблюдение в зените.
• Рейкьявик, Исландия: широта 64.1, высокая интенсивность.
• Тромсё, Норвегия: широта 69.6, четкая видимость в Северной Европе.
• Стокгольм, Швеция и Хельсинки, Финляндия: видимость вблизи северного горизонта.

Будущие направления астробиологии

В будущем исследовательская группа планирует распространить свой изотопный анализ на более широкий спектр метеоритов, чтобы определить, является ли ледяная радиоактивная сигнатура, обнаруженная на астероиде Бенну, общей чертой ранней Солнечной системы. Сравнивая эти результаты с образцами из будущих миссий, таких как Martian Moon eXploration (MMX) или зондов к ледяным лунам, ученые надеются составить карту распределения органического вещества в космосе. Это картографирование позволит уточнить наши модели того, как строительные блоки жизни рассеяны по планетным системам.

Анализ образцов OSIRIS-REx только начал раскрывать химическую историю наших космических окрестностей. Являясь первозданной капсулой времени, Бенну позволяет взглянуть без искажений на условия, существовавшие 4,5 миллиарда лет назад. Открытие того, что аминокислоты могут формироваться в ледяной радиоактивной среде, предполагает, что Вселенная может быть гораздо более плодородной для предшественников жизни, чем мы когда-либо воображали, переводя поиск истоков от принципа «следуй за водой» к принципу «следуй за химией».