小行星样本中发现多种构成生命的基本物质

百科   2025-02-02 20:14   福建  

2020年10月,NASA的OSIRIS-REx太空探测器成功登陆距地球3.2亿公里的小行星贝努(Bennu),并从其表面收集了约120公克的尘埃与岩石样本。

这些样本于2023年9月成功返回地球,降落在美国犹他州沙漠。研究团队对这些样本进行了详细分析,结果显示贝努的母天体可能曾经存在液态水,这为太阳系形成初期的化学组成提供了重要线索。

太阳系形成初期的遗迹

小行星是太阳系形成初期未能形成行星的天体碎片,因此它们具有多样的形态、大小和化学组成。贝努被选为OSIRIS-REx任务的目标,主要是因为地球望远镜观测数据显示,贝努富含碳和水合黏土矿物,可能与地球上最原始的碳质球粒陨石(carbonaceous chondrites)相似。

与陨石样本不同,从小行星直接采集的样本未经大气层摩擦燃烧或地球环境的污染,因此能够保存其最原始的样貌。这些样本为太阳系演化、行星形成过程以及生命基本物质的来源提供了关键线索。

密封的贝努小行星岩石与矿物样本。来源:Erika Blumenfeld & Joseph Aebers/JSC

发现盐类矿物

为避免地球环境污染,样本返回后立即储存在充满氮气的密封装置中,科学家通过外部手套操作处理。在分析贝努尘埃颗粒内部结构时,研究团队惊讶地发现了在小天体中极为罕见的盐类矿物:岩盐(halite)与钾石盐(sylvite)。

岩盐可溶于水,在已知的陨石样本中极为罕见。团队还在样本中发现了碳酸钠(俗称苏打)、磷酸盐、硫酸盐及氟化物等其他盐类矿物。这些矿物通常由盐水蒸发后沉积而成,类似于地球的盐湖沉积物。这些发现表明,贝努的母天体可能曾经拥有液态盐水环境,并在蒸发过程中留下了盐类沉积物,这些物质成为太阳系形成初期水循环的重要证据。

OSIRIS-REx任务太空探测器登陆贝努小行星的想象图。来源:NASA/Goddard/University of Arizona

研究团队在无尘室中处理OSIRIS-REx任务携带的密封样本。来源:Keegan Barber/NASA

有机化合物与构成生命的物质

除了盐类矿物,天文学家还在贝努样本中发现了大量有机分子,包括14种与地球生物过程相关的氨基酸,以及某些未在已知生物体中发现的氨基酸。此外,还检测到氨(ammonia)及全部5种RNA与DNA中的核碱基(nucleobases)。

虽然目前未在贝努上发现生命,但这些结果表明,贝努的母天体曾拥有富含碳与盐水的环境,以及适合形成生命的基本条件。这项研究进一步支持了盐类矿物在有机化合物形成过程中的催化作用,对外星生命与生命起源的研究具有重大意义。

贝努样本中发现的碳酸钠微小结晶。来源:Timothy McCoy/Smithsonian

未来研究

贝努小行星的样本分析成果为研究太阳系外围冰质天体提供了新观点。天文学家据此推测,土星卫星土卫二(Enceladus)与矮行星谷神星(Ceres)都可能拥有地下盐水海洋,而这些天体是否具备孕育生命的潜力仍是未解之谜。

目前,研究团队仍在持续分析这些珍贵样本,并将进一步研究贝努母天体的演化历史,借此拓展对早期太阳系形成环境与潜在生命起源的理解。

贝努样本返回舱降落在美国犹他州沙漠。来源:Keegan Barber/NASA
  • 来源:https://www.sciencealert.com/breakthrough-discovery-asteroid-fragments-reveal-ingredients-for-life

用天文通查天象!

天文通已上架各应用商店:天文通APP 2.0,上架!

作者:天文通  / 神秘的老A(查询更多)

👇分享、点赞、在看,这次一定给个三连吧!

天文通
有天象,看天文通。
 最新文章