Μια θεμελιώδης ανακάλυψη για την κατανόηση της προέλευσης της ζωής ανακοινώθηκε από ερευνητές που συνδέονται με το Nasa. Το Análises των δειγμάτων που συλλέχθηκαν από τον αστεροειδή Bennu από την αποστολή OSIRIS-REx επιβεβαίωσε την παρουσία τρυπτοφάνης, ενός απαραίτητου αμινοξέος για ζωντανούς οργανισμούς στο Terra και το οποίο δεν είχε ανιχνευθεί ποτέ σε εξωγήινο υλικό.
Η οργανική ένωση, γνωστή για τη μοριακή της πολυπλοκότητα, είναι ένα από τα δομικά στοιχεία των πρωτεϊνών και παίζει ζωτικό ρόλο στο μεταβολισμό. Η αναγνώριση Sua σε έναν διαστημικό βράχο που ταξιδεύει εκατομμύρια χιλιόμετρα από το Terra ενισχύει τη θεωρία ότι τα βασικά συστατικά για τη ζωή μεταφέρθηκαν στον πλανήτη μας μέσω κρούσεων από αστεροειδείς και κομήτες.
Το πολύτιμο φορτίο, συνολικού ύψους 121,6 γραμμαρίων σκόνης και πετρωμάτων, μεταφέρθηκε στο Terra τον Σεπτέμβριο του 2023, μετά από ένα ταξίδι επτά ετών από το ανιχνευτή OSIRIS-REx. Desde Έτσι, επιστήμονες από διάφορα εργαστήρια σε όλο τον κόσμο έχουν εξετάσει προσεκτικά μικρές μερίδες του υλικού σε αναζήτηση ενδείξεων σχετικά με το σχηματισμό του Sistema Solar.
Η πολυπλοκότητα της αποστολής και η συλλογή δειγμάτων
Η αποστολή OSIRIS-REx, που ξεκίνησε το 2016, αντιπροσωπεύει ένα από τα πιο φιλόδοξα κατορθώματα στην πρόσφατη εξερεύνηση του διαστήματος. Ο ανιχνευτής ταξίδεψε για περισσότερα από δύο χρόνια μέχρι να φτάσει στον αστεροειδή Bennu, όπου πέρασε άλλα δύο χρόνια χαρτογραφώντας την επιφάνειά του με άνευ προηγουμένου λεπτομέρεια. Η περίοδος παρατήρησης Esse ήταν κρίσιμη για τον εντοπισμό μιας ασφαλούς και επιστημονικά ενδιαφέρουσας τοποθεσίας για τη συλλογή του υλικού, μια εξαιρετικά περίπλοκη εργασία λόγω της ακανόνιστης και βραχώδους επιφάνειας του αστεροειδούς.
Η αποφασιστική στιγμή σημειώθηκε τον Οκτώβριο του 2020, με τον ελιγμό γνωστό ως “Touch-And-Go” (TAG). Ο ρομποτικός βραχίονας του ανιχνευτή άγγιξε την επιφάνεια του Bennu για λίγα μόλις δευτερόλεπτα, απελευθερώνοντας έναν πίδακα αζώτου που εκτόξευσε σκόνη και μικρούς βράχους, γνωστούς ως regolith, που καταλήφθηκαν από έναν συλλέκτη. Στη συνέχεια, το δείγμα σφραγίστηκε ερμητικά σε μια κάψουλα επιστροφής, διασφαλίζοντας ότι το υλικό έφτασε στο Terra στην αρχική του κατάσταση, χωρίς γήινη μόλυνση ή την υποβάθμιση που συμβαίνει όταν οι μετεωρίτες διασχίζουν την ατμόσφαιρα.
Τι είναι η τρυπτοφάνη και γιατί η ανακάλυψή της είναι ζωτικής σημασίας
Η τρυπτοφάνη ταξινομείται ως απαραίτητο αμινοξύ, πράγμα που σημαίνει ότι το ανθρώπινο σώμα δεν μπορεί να το παράγει και πρέπει να το αποκτήσει μέσω της τροφής.
Είναι απαραίτητο για τη σύνθεση πρωτεϊνών και δρα ως πρόδρομος σε σημαντικά μόρια, όπως ο νευροδιαβιβαστής σεροτονίνη, που ρυθμίζει τη διάθεση και η ορμόνη μελατονίνη, που ελέγχει τον ύπνο.
Μεταξύ των 20 αμινοξέων που σχηματίζουν πρωτεΐνες στους επίγειους οργανισμούς, η τρυπτοφάνη έχει μια από τις πιο πολύπλοκες μοριακές δομές. Ο φυσικός σχηματισμός Sua σε διαστημικά περιβάλλοντα είναι μια ισχυρή ένδειξη ότι η πρεβιοτική χημεία μπορεί να είναι πιο ισχυρή από ό,τι είχε φανταστεί προηγουμένως.
Η απουσία τρυπτοφάνης στους μετεωρίτες που βρέθηκαν στο Terra ήταν πάντα ένα παζλ για τους επιστήμονες. Η κύρια υπόθεση είναι ότι η λεπτή δομή του δεν μπορεί να αντέξει την ακραία θερμότητα που παράγεται από την είσοδο στην ατμόσφαιρα της Γης, εξηγώντας γιατί ένα δείγμα που συλλέγεται απευθείας στο διάστημα ήταν απαραίτητο για την ανίχνευσή του.
Bennu ως χρονοκάψουλα ηλιακού συστήματος
Ο αστεροειδής Bennu είναι ένα αντικείμενο τεράστιου επιστημονικού ενδιαφέροντος καθώς θεωρείται πραγματικό λείψανο του σχηματισμού του Sistema Solar μας. Με διάμετρο περίπου 500 μέτρα, περιφέρεται γύρω από το Sol σε μια τροχιά που το φέρνει πιο κοντά στο Terra περιοδικά. Το Acredita πιστεύεται ότι σχηματίστηκε στην κύρια ζώνη των αστεροειδών, μεταξύ Marte και Júpiter, και μετανάστευσε στην τρέχουσα τροχιά του. Το Sua εκτιμάται ότι είναι μεταξύ 700 εκατομμυρίων και 2 δισεκατομμυρίων ετών, αλλά τα υλικά που το συνθέτουν είναι πολύ παλαιότερα, χρονολογούνται περίπου 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια, την ίδια εποχή με τη γέννηση του Sol και των πλανητών. Η πλούσια σε άνθρακα σύνθεση του Sua και η παρουσία ορυκτών που φέρουν νερό υποδηλώνουν ότι διατηρεί τα αρχέγονα συστατικά που δημιούργησαν βραχώδεις πλανήτες, συμπεριλαμβανομένου του Terra. Το Estudar Bennu είναι επομένως σαν να ανοίγεις μια χρονοκάψουλα, επιτρέποντας στους επιστήμονες να αναλύσουν πλανητικά δομικά στοιχεία στην πιο παρθένα και ανέγγιχτη κατάστασή τους.
Εργαστηριακή ανάλυση και επιβεβαίωση της ανακάλυψης
Η αναγνώριση της τρυπτοφάνης απαιτούσε αναλυτικές τεχνικές αιχμής και εξαιρετική ακρίβεια.
Η ερευνητική ομάδα, με επικεφαλής τους ειδικούς των Goddard Space Flight Center και Nasa, χρησιμοποίησε μόλις 50 χιλιοστόγραμμα του ρεγολίθου από το Bennu για να πραγματοποιήσει τις δοκιμές.
Τα αποτελέσματα, που δημοσιεύθηκαν στο επιστημονικό περιοδικό PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences), περιγράφουν λεπτομερώς τις μεθόδους που επέτρεψαν την απομόνωση και τον εντοπισμό του μορίου χωρίς αμφιβολία.
Άλλα οργανικά συστατικά που βρίσκονται στο υλικό
Εκτός από την τρυπτοφάνη, οι προκαταρκτικές αναλύσεις των δειγμάτων Bennu είχαν ήδη αποκαλύψει έναν αξιοσημείωτο πλούτο οργανικών ενώσεων. Ο Foram αναγνώρισε άλλα 14 από τα 20 αμινοξέα που σχηματίζουν πρωτεΐνες, εκτός από τις πέντε αζωτούχες βάσεις που συνθέτουν το DNA και το RNA, τα μόρια που μεταφέρουν τις γενετικές πληροφορίες όλης της ζωής στο Terra. Η συνδυασμένη παρουσία τόσων πολλών βασικών συστατικών σε έναν και μόνο αστεροειδή ενισχύει σημαντικά την υπόθεση μιας εξωγήινης προέλευσης για τη χημεία της ζωής.
Το μέλλον της έρευνας με δείγματα από το Bennu
Η ανακάλυψη της τρυπτοφάνης είναι μόνο η αρχή αυτού που ελπίζουμε να μάθουμε από το υλικό Bennu.
Τα περισσότερα από τα 121,6 γραμμάρια που συλλέχθηκαν συντηρούνται προσεκτικά για να μελετηθούν από τις μελλοντικές γενιές επιστημόνων, οι οποίοι θα έχουν πρόσβαση σε ακόμη πιο προηγμένες τεχνολογίες.
