NASA OSIRIS-REx миссиясы аясында Бенну астероидынан жеткізілген топырақтың талдауы аминқышқылдарының тек аспан денелерінің ыстық қойнауында ғана емес, сонымен қатар терең суықта да түзіле алатынын көрсетті. Бенну мен Мурчисон метеоритінің үлгілерін салыстырған ғалымдар ең қарапайым аминқышқыл — глициннің әртүрлі химиялық тарихы бар екенін анықтады: метеоритте ол жылы сұйық суда синтезделсе, Беннуда ол Күн жүйесі қалыптасқанға дейінгі бастапқы мұздарда пайда болған.

Ғарыштағы органиканың пайда болуы

Астероидтар мен кометалар аминқышқылдар сияқты органикалық қосылыстарға бай. Негізгі сұрақ — олардың пайда болу механизмі. Органиканың астероидтардың ішінде, мұз еріп, жыныспен әрекеттескенде синтезделетіні болжанады. Қазіргі уақытта осындай реакция (Штреккер синтезі) аминқышқылдарын өнеркәсіптік жолмен алу үшін қолданылады.

Бұрын мұндай гипотезалар Жерге түскен метеориттерде, мысалы, Мурчисонда (Австралия, 1969 жыл) тексерілген. Ондаған жылдар бойы сақталған мұндай үлгілер Жер атмосферасы немесе бактериялармен ластануы мүмкін еді. Ал Бенну астероидынан герметикалық капсулада жеткізілген үлгілер алғаш рет ерте Күн жүйесіндегі химиялық процестерді жерлік қоспасыз зерттеуге мүмкіндік берді.

Бірегей изотоптық талдау

PNAS журналында жарияланған зерттеу авторлары аса дәл изотоптық талдау жүргізді. Олар молекулаларды жай өлшеудің орнына, молекулаішілік изотопия әдісін қолданып, глицин молекулаларын бөліктерге бөліп, ауыр көміртек (^13C) мөлшерін «құйрықта» (карбоксил тобында) және молекула негізінде жеке-жеке өлшеді. Бір молекуланың әртүрлі бөліктеріндегі изотоптардың таралуы заттың қандай химиялық реакцияда пайда болғанын көрсетеді.

Штреккер реакциясының өнімінде изотоптардың теңсіздігі байқалады: молекуланың «құйрығы» ^13C-ке бай, ал «басының» құрамында ол аз. Мурчисон метеоритіндегі глициннің екі бөлігіндегі изотоптардың арақатынасы жылы сұйық суда, яғни Штреккер реакциясында синтезделгеніне тән. Ал Бенну астероидынан алынған үлгілердегі глициннің көміртек атомдары изотоптық жағынан ұқсас болып шықты, бұл молекулалардың ғарыштық мұзда радиация әсерінен радикалды реакциялар арқылы түзілгенін көрсетеді.

Азоттың қосымша талдауы бұл нұсқаны растады: Беннудағы аминқышқылдар ауыр азотпен (^15N) қаныққан, бұл Күн жүйесінің суық шетінде немесе тіпті жұлдызаралық ортада қалыптасқан нысандарға тән белгі.

Күтпеген жаңалықтар мен жаңа сұрақтар

Ғалымдар күтпеген жұмбаққа тап болды: бір аминқышқылдың айна бейнесіндегі екі түрі (L- және D-глутамин қышқылы) тірі емес табиғатта бірдей болуы тиіс, бірақ Беннуда олардың изотоптық құрамы әртүрлі болып шықты. Бұл жаңалық молекулалардың хиральдігіне (симметриясына) негізделген өмірді іздеу әдістерінің дұрыстығына күмән келтіреді.

Өмірдің пайда болуын түсінудегі маңызы

Зерттеу ерте Жерге органикалық молекулалар екі түрлі көзден түскенін дәлелдейді. Органиканың бір бөлігі астероидтардағы гидротермалды көздерден дайын күйінде келсе, бір бөлігі — Күнді тудырған бастапқы бұлттан шыққан. Бұл өмірдің пайда болуына қажетті химия — Әлемде түрлі жағдайларда жүре алатын стандартты процесс екенін растайды.