NASA在小行星"贝努"的原始样本中发现生命的基石

NASA 的OSIRIS-REx 任务从小行星贝努（Bennu）上采集了样本、 揭示了与生命有关的重要分子，包括氨基酸和DNA和RNA中的核碱基。 氨和甲醛的存在表明在太空中形成复杂分子的条件已经成熟。

在这一帧视频中，杰森-德沃金（Jason Dworkin）举起一个小瓶，里面装有美国国家航空航天局（NASA）的OSIRIS-REx（起源、光谱解读、资源识别和安全--岩石探测器）任务于2023年从小行星贝努（Bennu）运送到地球的部分样本。 德沃金是马里兰州格林贝尔特美国宇航局戈达德太空飞行中心的项目科学家。 图片来源：NASA/James Tralie

科学家们还发现了一套蒸发岩矿物，表明贝努曾经拥有富含水的环境，可以支持前生物化学。 这次任务凸显了生命构成元素在太阳系中广泛存在的可能性，同时也提出了为什么地球仍然是唯一已知的生命宿主的问题。

小行星贝努的秘密：生命的成分？

美国国家航空航天局（NASA）的OSIRIS-REx（起源、光谱解读、资源识别和安全--巨岩探测器）航天器从小行星贝努带回了岩石和尘埃样本，揭示了地球生命所必需的分子。 科学家还发现了古代盐水的证据，盐水可能是帮助这些分子相互作用并进化成更复杂化合物的"肉汤"。

虽然这些发现并没有显示出生命本身的证据，但它们表明早期太阳系具备了生命出现的适当条件，使得生命更有可能在其他行星和卫星上形成。

NASA总部科学任务局副局长尼基-福克斯（Nicky Fox）说："NASA的OSIRIS-REx任务已经在改写我们对太阳系起源的认识。小行星提供了一个了解我们地球历史的时间胶囊，贝努的样本对于我们了解地球上生命开始之前太阳系中存在哪些成分至关重要。"

生命起源是科学界最深奥的谜团之一，但板块构造、水循环甚至生命本身都掩埋了解开谜团的线索。 为了寻找答案，科学家们把目光投向了地球之外的原始小行星，比如美国宇航局大胆的OSIRIS-REx采样返回任务的目标--贝努（Bennu）。 OSIRIS-REx于2020年从贝努采集了原始物质，并于2023年将其送回地球。 现在，来自贝努的岩石正在揭示一个太阳系诞生之初的失落世界，它具备孕育生命的适当条件。 图片来源：美国宇航局戈达德太空飞行中心揭开太空中生命基石的面纱

在《自然》和《自然-天文学》杂志上发表的研究论文中，来自美国国家航空航天局（NASA）和其他机构的科学家们分享了对贝努样本中的矿物和分子进行首次深入分析的结果，OSIRIS-REX将于2023年把这些样本送到地球。

《自然-天文学》（Nature Astronomy）论文中详细描述了最引人注目的探测结果，其中包括氨基酸--地球上的生命用来制造蛋白质的20种氨基酸中的14种--以及地球上的生命用来存储和传输更复杂的地球生物大分子（如DNA和RNA）中的遗传指令的所有五种核碱基，包括如何将氨基酸排列成蛋白质。

科学家们还描述了贝努样本中氨含量极高的情况。 氨对生物学非常重要，因为在适当的条件下，氨可以与甲醛（样本中也检测到甲醛）发生反应，形成复杂的分子，如氨基酸。 当氨基酸连接成长链时，它们就形成了蛋白质，而蛋白质则为几乎所有的生物功能提供动力。

美国国家航空航天局（NASA）的OSIRIS-REx任务证实，小行星贝努蕴藏着生命的组成部分，包括氨基酸、DNA相关分子和古代盐水的证据。 这些样本的原始性质加强了关于生命宇宙起源的理论。 资料来源：美国国家航空航天局

未被地球污染的原始样本

在贝努样本中检测到的这些生命构成元素以前曾在地外岩石中发现过。 然而，在太空中采集的原始样本中发现这些成分，支持了这样一种观点，即远离太阳的天体可能是整个太阳系中生命原始前体成分的重要来源。

丹尼-格拉文（Danny Glavin）是马里兰州格林贝尔特美国宇航局戈达德太空飞行中心的高级样本科学家，也是《自然-天文学》论文的共同第一作者。"这就是为什么如果没有样本返回任务、细致的污染控制措施以及对来自贝努的这些珍贵材料的精心保管和储存，其中一些新发现就不可能实现。"

NASA的OSIRIS-REx飞船在采集样本后离开小行星贝努表面。 图片来源：美国宇航局戈达德太空飞行中心/CI Lab/SVS

追踪贝努的水之过去

格拉文的团队在分析贝努样本以寻找与生命有关的化合物的蛛丝马迹时，他们的同事在华盛顿史密森尼国家自然历史博物馆陨石馆馆长蒂姆-麦考伊（Tim McCoy）和伦敦自然历史博物馆宇宙矿物学家萨拉-拉塞尔（Sara Russell）的带领下，寻找这些分子形成环境的线索。 科学家们在《自然》（Nature）杂志上发表报告，进一步描述了适合启动生命化学的远古环境的证据。

科学家们在贝努样本中发现了11种矿物的踪迹，从方解石到海绿石和钠长石，它们是在含有溶解盐的水经过长时间蒸发后形成的，留下的盐是固体晶体。

在整个太阳系，包括矮行星谷神星和土星的卫星恩克拉多斯（Enceladus）都发现或暗示存在类似的盐水。

装有小行星贝努最终材料的八个样品盘的视图。 尘埃和岩石从"即触即取"样品采集机制（TAGSAM）头的顶板倒入样品盘。 这次倾倒收集了 51.2 克，使小行星样本的最终质量达到 121.6 克。 图片来源：NASA/Erika Blumenfeld & Joseph Aebersold

前所未见的全套矿物

尽管科学家们以前曾在坠落到地球表面的陨石中检测到过几种蒸发岩，但他们从未见过一套完整的、保存了可能持续数千年或更长时间的蒸发过程的蒸发岩。 在"贝努"中发现的一些矿物质，如trona，是首次在地外样本中发现的。

麦考伊说："这些论文真的是齐头并进，试图解释生命的成分究竟是如何汇聚在一起，形成我们在这颗被水改变的小行星上看到的东西的。"

这幅贝努的马赛克图是利用美国宇航局的OSIRIS-REx太空船的观测数据制作的，该太空船曾在小行星附近停留了两年多的时间。 资料来源：美国国家航空航天局/戈达德/亚利桑那大学

揭开生命左撇子之谜

尽管贝努样本提供了所有答案，但仍有几个问题有待解答。 许多氨基酸都能以两种镜像形式产生，就像一双左手和右手。 地球上的生命几乎只产生左手，但贝努样本中却含有两种氨基酸的等量混合物。 这意味着，在早期地球上，氨基酸一开始可能也是等量混合的。 生命"向左转"而不是向右转的原因仍然是个谜。

"OSIRIS-REx是一次非常成功的任务，"美国宇航局戈达德分部OSIRIS-REx项目科学家、《自然-天文学》论文共同第一作者杰森-德沃金（Jason Dworkin）说。"来自OSIRIS-REx的数据为一幅充满生命潜力的太阳系画卷增添了浓墨重彩的一笔。 为什么到目前为止，我们只能在地球上看到生命，而不能在其他地方看到，这才是真正诱人的问题"。

编译自/ScitechDaily