NASA-nın Bennu asteroidi nümunələrində şəkər, qətran və ulduz tozu aşkarlanıb

Bennu asteroidindən həyatın təməl daşlarına dair yeni kəşflər

Bennu asteroidi elm adamlarının Günəş sisteminin ilkin formalaşması və həyatın mənşəyi ilə bağlı ən böyük suallarına cavab vermək üçün davamlı olaraq yeni ipuçları təqdim edir. NASA-nın OSIRIS-REx missiyası tərəfindən Yerə gətirilən tədqiqat üçün ilkin nümunələr üzərində aparılan işlərin bir hissəsi olaraq, Nature Geosciences və Nature Astronomy jurnallarında dərc olunan üç yeni məqalə əhəmiyyətli kəşfləri üzə çıxardı: biologiya üçün vacib şəkərlər, astromateriallarda daha əvvəl rast gəlinməyən saqqızabənzər maddə və supernova partlayışları nəticəsində yaranan tozun gözlənilməz dərəcədə yüksək miqdarı.

Həyat üçün vacib şəkərlərin sirri açılır

Yaponiya Tohoku Universitetindən Yoshihiro Furukawa tərəfindən idarə olunan elm adamları Bennu asteroidi nümunələrində Yerdəki biologiya üçün zəruri olan şəkərlər tapıblar. Onların təfərrüatlı araşdırmaları Nature Geoscience jurnalında dərc edilib. Bu kəşflər arasında beş karbonlu ribos şəkəri və ilk dəfə olaraq bir Günəşdənkənar nümunədə altı karbonlu qlükoza aşkar edilib. Bu şəkərlər həyatın birbaşa sübutu olmasa da, onların, eləcə də Bennu asteroidi nümunələrində daha əvvəl aşkarlanmış amin turşuları, nukleobazalar və karboksilik turşularla birlikdə tapılması bioloji molekulların tikinti bloklarının Günəş sistemi boyunca geniş yayıldığını göstərir.

Yerdəki həyat üçün dezoksiribos və ribos şəkərləri müvafiq olaraq DNT və RNT-nin əsas təməl daşlarıdır. DNT hüceyrələrdə genetik məlumatın əsas daşıyıcısıdır. RNT isə çoxsaylı funksiyaları yerinə yetirir və həyat onsuz mövcud ola bilməz. RNT-dəki ribos molekulun məlumat daşıyan nukleobazalar zəncirini birləşdirən "şəkər-fosfat onurğa sütununda" istifadə olunur.

Furukawa bildirib: "Həm DNT, həm də RNT-ni qurmaq üçün istifadə olunan bütün beş nukleobaza, fosfatlarla birlikdə, OSIRIS-REx missiyası tərəfindən Yerə gətirilən Bennu asteroidi nümunələrində artıq tapılıb. Ribosun yeni kəşfi o deməkdir ki, RNT molekulunu əmələ gətirən bütün komponentlər Bennuda mövcuddur."

Asteroid nümunələrində ribosun aşkar edilməsi tamamilə gözlənilməz deyil. Ribos əvvəllər Yerdə tapılmış iki meteoritdə də aşkarlanmışdı. Bennu asteroidi nümunələrinin əhəmiyyəti ondadır ki, tədqiqatçılar dezoksiribos aşkar etməyiblər. Əgər Bennu bir göstərici olaraq qəbul edilsə, bu o deməkdir ki, Günəş sisteminin erkən dövrlərində ribos dezoksiribosdan daha geniş yayılmış ola bilərdi.

Tədqiqatçılar ribosun mövcudluğunu və dezoksiribosun olmamasını "RNT dünyası" hipotezini dəstəklədiyini düşünürlər. Bu hipotezə görə, həyatın ilk formaları məlumat saxlamaq və sağ qalmaq üçün zəruri kimyəvi reaksiyaları idarə etmək üçün əsas molekul kimi RNT-yə əsaslanırdı.

Furukawa izah edib: "Müasir həyat əsasən üç növ funksional biopolimerlər: DNT, RNT və zülallar tərəfindən təşkil olunan mürəkkəb bir sistemə əsaslanır. Lakin erkən həyat daha sadə ola bilərdi. RNT, genetik məlumatı saxlaya və bir çox bioloji reaksiyaları kataliz edə bildiyi üçün ilk funksional biopolimer üçün aparıcı namizəddir."

Bennu asteroidi nümunələrində Yerdəki həyat tərəfindən istifadə olunan ən yaygın "qidalar"dan (və ya enerji) biri olan qlükoza şəkəri də aşkar edilib ki, bu da həyat üçün mühüm enerji mənbəyinin erkən Günəş sistemində də mövcud olduğunun ilk sübutudur.

Sirli, qədim "kosmik saqqız" kəşfi

NASA-nın Kaliforniyadakı Ames Tədqiqat Mərkəzindən Scott Sandford və Kaliforniya Universitetindən Zack Gainsforth tərəfindən Nature Astronomy jurnalında dərc olunan ikinci bir məqalə Bennu asteroidi nümunələrində daha əvvəl kosmik daşlarda görülməyən saqqızabənzər bir materialın aşkarlandığını ortaya qoyur. Bu maddə, Yerdəki həyatın inqrediyentləri üçün zəmin yaratmış ola bilər. Təəccüblü maddə, Bennunun gənc ana asteroidi istiləşdikcə, Günəş sisteminin erkən günlərində yaranmışdı.

Bir zamanlar yumşaq və elastik olan, lakin sonradan sərtləşmiş bu qədim "kosmik saqqız" azot və oksigenlə zəngin polimerəbənzər materiallardan ibarətdir. Belə mürəkkəb molekullar, Yerdə həyatı tətikləməyə kömək edən bəzi kimyəvi prekursorları təmin etmiş ola bilərdi. Onların Bennu asteroidinün ilkin nümunələrində tapılması, həyatın necə başladığını və planetimizdən kənarda mövcud olub-olmadığını öyrənən elm adamları üçün vacibdir.

Bennunun əcdad asteroidi Günəş sistemini meydana gətirən qaz və tozun fırlanan buludundan – Günəş dumanlığından yaranmış və müxtəlif minerallar və buzlar ehtiva etmişdi. Asteroid təbii radiasiya səbəbindən istiləşməyə başlayanda, ammonyak və karbon qazı daxil olan bir proses vasitəsilə karbamat adlanan bir birləşmə əmələ gəldi. Karbamat suda həll olunandır, lakin polimerləşmək üçün kifayət qədər uzun müddət mövcud olaraq özü və digər molekullarla reaksiyaya girərək daha böyük və suya keçirməyən daha mürəkkəb zəncirlər yaratdı. Bu, onun ana cismin sulu bir mühitə çevriləcək qədər istiləşməsindən əvvəl yarandığını göstərir.

Sandford bildirib: "Bu qəribə maddə ilə, bu süxurda baş verən ən erkən dəyişikliklərdən birinə, bəlkə də, şahid oluruq. Günəş sisteminin ilk günlərində yaranmış bu ibtidai asteroiddə, başlanğıcın başlanğıcındakı hadisələrə baxırıq."

İnfraqırmızı mikroskopdan istifadə edərək, Sandfordun komandası bol azot və oksigen ehtiva edən qeyri-adi, karbonsuz dənələr seçdi. Daha sonra Sandfordun "molekulyar səviyyədə dəmirçilik" adlandırdığı işə başladılar. Onlar Berkli, Kaliforniyadakı Lawrence Berkeley Milli Laboratoriyasında (Berkeley Lab) Molekulyar Töküntü Zavodundan istifadə edərək ultra nazik platin təbəqələri tətbiq etdilər, kiçik dənəni qaldırmaq üçün volfram iynə yapışdırdılar və yüklü hissəciklərin fokuslanmış şüası ilə fraqmenti incə şəkildə kəsdilər.

Hissəcik insan saçından min dəfə nazik olduqda, onun tərkibi Molekulyar Töküntü Zavodunda elektron mikroskopiya və Berkeley Lab-ın Qabaqcıl İşıq Mənbəyində X-şüa spektroskopiyası vasitəsilə təhlil edildi. ALS-in yüksək məkan təsviri qabiliyyəti və həssas X-şüa şüaları misli görünməmiş kimyəvi təhlili mümkün etdi.

Gainsforth deyib: "Monitor ekranında şəkillər görünməyə başladığı an qeyri-adi bir şeyin olduğunu bilirdik. Daha əvvəl gördüyümüz heç bir şeyə bənzəmirdi və aylarla onun nə olduğunu və necə yarandığını anlamaq üçün məlumatlar və nəzəriyyələr ilə məşğul olduq."

Komanda materialın xüsusiyyətlərini araşdırmaq üçün bir sıra təcrübələr apardı. Təfərrüatlar ortaya çıxdıqca, sübutlar qəribə maddənin asteroiddə mövcud olan buz və mineralların dənələri üzərində təbəqələr halında çökdüyünü göstərdi.

O, həm də elastik idi – istifadə olunmuş saqqıza və ya hətta yumşaq plastikə bənzər, əyilə bilən bir material. Həqiqətən də, nümunələrlə işləyərkən tədqiqatçılar təzyiq tətbiq edildikdə qəribə materialın əyilə bilən və çopur olduğunu fərq etdilər. Maddə şəffaf idi və radiasiyaya məruz qalması onu sərtləşdirdi, sanki çox mövsüm günəşdə qalmış bir bağ kürsüsü kimi.

Sandford bildirib: "Kimyəvi tərkibinə baxsaq, Yerdəki poliuretanda baş verən eyni növ kimyəvi qrupları görürük ki, bu da Bennu asteroidindən gələn bu materialı bir növ 'kosmik plastikə' bənzədir."

Qədim asteroid materialı sadəcə poliuretan deyil, çünki bu, nizamlı bir polimerdir. Sandford deyib ki, bu materialın daha çox "nizamsız, qarışıq əlaqələri və hissəcikdən hissəciyə fərqlənən element tərkibi" var. Lakin bu müqayisə NASA-nın Bennu asteroidi nümunələrində aşkar edilmiş üzvi materialın təəccüblü təbiətini vurğulayır və tədqiqat qrupu onu daha ətraflı öyrənməyi hədəfləyir.

Çox qədim zamanlarda bir asteroidin daxilində baş verənlər haqqında ipuçlarını araşdıraraq, elm adamları gənc Günəş sistemini daha yaxşı anlaya bilərlər – onun artıq ehtiva etdiyi həyatın prekursorlarını və inqrediyentlərini, habelə bu xammalların Bennuya çox bənzəyən asteroidlər sayəsində nə qədər uzaqlara səpələnmiş ola biləcəyini ortaya çıxararaq.

Supernova tozunun bolluğu

NASA-nın Hyustondakı Johnson Kosmik Mərkəzindən Ann Nguyenin rəhbərliyi ilə Nature Astronomy jurnalında dərc olunan başqa bir məqalədə, Bennu asteroidi nümunələrindəki iki fərqli süxur növündə tapılan Günəşdən əvvəlki dənələr – Günəş sistemimizdən əvvəl mövcud olan ulduzlardan qalan toz – analiz edilib. Bu analizlər onun ana cisminin harada formalaşdığı və geoloji proseslər nəticəsində necə dəyişdiyini öyrənməyə imkan verib. Günəşdən əvvəlki tozun Günəş sistemimiz yaranarkən ümumiyyətlə yaxşı qarışdığına inanılır. Nümunələrdə digər öyrənilən astromateriallardan altı dəfə çox supernova tozu aşkar edilib ki, bu da asteroidin ana cisminin ölməkdə olan ulduzların tozu ilə zəngin bir protoplanetar disk bölgəsində formalaşdığını göstərir.

Tədqiqat, həmçinin Bennu asteroidinin ana asteroidinin mayelər tərəfindən geniş dəyişikliklərə məruz qalmasına baxmayaraq, onun mənşəyi haqqında məlumat verən daha az dəyişmiş material ciblərinə sahib olduğunu ortaya qoyur.

Nguyen qeyd edib: "Bu fraqmentlər daha yüksək miqdarda üzvi maddə və Günəşdən əvvəlki silikat dənələrini saxlayır ki, bunların da asteroidlərdə sulu dəyişikliklər nəticəsində asanlıqla məhv olduğu bilinir. Onların Bennu asteroidi nümunələrində qorunması təəccüblü idi və bəzi materialların ana cisimdə dəyişikliklərdən qaçdığını göstərir. Tədqiqatımız ana cismin formalaşarkən topladığı Günəşdən əvvəlki materialların müxtəlifliyini ortaya qoyur."

NASA-nın Goddard Kosmik Uçuş Mərkəzi OSIRIS-REx missiyası üçün ümumi idarəetmə, sistem mühəndisliyi, təhlükəsizlik və missiya təminatını təmin etdi. Arizona Universitetindən Dante Lauretta baş tədqiqatçıdır. Universitet elm qrupuna və missiyanın elmi müşahidə planlamasına və məlumat emalına rəhbərlik edir. Koloradonun Littleton şəhərindəki Lockheed Martin Space kosmik gəmini qurdu və uçuş əməliyyatlarını təmin etdi. Goddard və KinetX Aerospace OSIRIS-REx missiyası kosmik gəmisinin naviqasiyasına cavabdeh idilər. OSIRIS-REx missiyası üçün kurasiya Hyustondakı NASA-nın Johnson Kosmik Mərkəzində aparılır. Bu missiyadakı beynəlxalq tərəfdaşlıqlara CSA-dan (Kanada Kosmik Agentliyi) OSIRIS-REx missiyası Lazer Altimetr aləti və JAXA-nın (Yaponiya Aerokosmik Kəşfiyyat Agentliyi) Hayabusa2 missiyası ilə asteroid nümunə elmi əməkdaşlığı daxildir. OSIRIS-REx missiyası NASA-nın Vaşinqtondakı Elm Missiyaları Direktorluğu üçün Alabamanın Huntsville şəhərindəki NASA-nın Marşall Kosmik Uçuş Mərkəzi tərəfindən idarə olunan Yeni Sərhədlər Proqramının üçüncü missiyasıdır.

24 saat