Planetoida Bennu: Kosmiczna fabryka cegiełek życia

W próbkach materii z planetoidy Bennu naukowcy odnaleźli wszystkie zasady azotowe budujące DNA i RNA oraz większość aminokwasów wchodzących w skład ziemskich białek. Odkryli też coś jeszcze: minerały, które wytrąciły się z solankowego roztworu i mogły sprzyjać formowaniu się złożonych struktur biochemicznych potrzebnych do zmontowania komórki biologicznej.

Ten drugi fakt jest szczególnie intrygujący, jako że jedna z głównych hipotez dotyczących narodzin życia mówi, że wyłoniło się ono z martwej materii właśnie w solankowych brejach powstałych w wyniku cyklicznej zmiany warunków środowiska naturalnego z wilgotnych na suche. Takie okoliczności miały sprzyjać łączeniu się podstawowych elementów organicznych w długie polimerowe łańcuchy kwasów nukleinowych i białek. W próbkach z Bennu nie wykryto takich biopolimerów, ale obecność minerałów sugeruje, że warunki do powstania życia w Układzie Słonecznym mogły powstać bardzo wcześnie na wielu młodych ciałach niebieskich, które miliardy lat temu wyłoniły się z dysku protoplanetarnego.

Możliwość importu, czyli w poszukiwaniu początków istnienia

Czy nasze istnienie jest szczęśliwym trafem, czy też nieuniknioną konsekwencją działania praw natury? W tym drugim przypadku martwa materia nie tyle mogła, ile wręcz musiała zmienić się w żywą, jeśli tylko spełnione zostały konkretne warunki. Jeśli tak, to jakie? Czy droga od reakcji chemicznych do procesów biologicznych została pokonana łatwo i szybko, czy też był to szlak najeżony wieloma przeszkodami? Odpowiedzi na te pytania szukają od stu lat uczeni wielu specjalności. Jeśli bowiem martwą materię dzieli od żywej parę małych kroków, wówczas ta druga zapewne występuje powszechnie we Wszechświecie. Tak twierdzą zwolennicy panspermii. Co zatem z życiem na Ziemi? Czy jest ono rodzimym produktem, czy przybyło z zewnątrz? Może z importu pochodzi nie gotowy produkt, lecz surowce i półprodukty, a nasza planeta okazała się dla życia idealną montownią?

Wskazówki na spadochronie, czyli z czego składa się planetoida

Naukowcy mieli nadzieję, że planetoida Bennu przybliży ich do odpowiedzi na przynajmniej niektóre z tych pytań. Planetoidę o przekątnej ok. połowy kilometra odkryto pod koniec XX w. Krąży ona wokół Słońca względnie blisko Ziemi. Co więcej, jej orbita przecina się z orbitą naszej planety i istnieje – co prawda niewielkie, ale jednak – prawdopodobieństwo kolizji obu ciał.

Skąd się wziął obiekt 1999 RQ36? Jest odłamkiem skalnym powstałym w wyniku rozpadu znacznie większego ciała niebieskiego, które podczas narodzin Układu Słonecznego nie zostało włączone do żadnej z planet i w efekcie prawdopodobnie wylądowało w głównym pasie planetoid pomiędzy orbitami Marsa i Jowisza. Nie wiadomo, kiedy ten półkilometrowy odłamek dotarł w pobliże Ziemi po rozstaniu się ze swoim macierzystym ciałem niebieskim (zapewne zniszczonym w wyniku kolizji z innym). Naukowcy twierdzą jednak, że budująca niewielką planetoidę materia, wraz ze wszystkimi zawartymi w niej minerałami i związkami organicznymi, została ukształtowana w ciągu pierwszych kilkunastu milionów lat od powstania Układu Słonecznego.

To właśnie sprawiło, że w 2016 r. agencja kosmiczna NASA wystrzeliła w kierunku Bennu sondę OSIRIS-REx, która cztery lata później pobrała z powierzchni planetoidy próbki skał o łącznej masie 120 gramów. Po kolejnych trzech latach – we wrześniu 2023 r. – dotarły one na Ziemię, ukryte w specjalnej kapsule, która opadała na spadochronie na pustynię w amerykańskim stanie Utah. Niedługo później do badania przesyłki sprzed ponad 4,5 mld lat przystąpili naukowcy.

Byli wśród nich mineralodzy Tim McCoy z National Museum of Natural History (NMNH) w Waszyngtonie oraz Sara Russell z Natural History Museum w Londynie. Pracując niezależnie od siebie, odnaleźli w użyczonych im przez NASA drobinach materii zdumiewający skarb: delikatne drobiny wielu bogatych w sód minerałów – węglanowych, fosforanowych, siarczanowych i innych. Ich obecność wskazywała na istnienie na młodym ciele niebieskim, którego pozostałością jest Bennu, zarówno wody, jak i solanki powstałej w wyniku jej wyparowania. Teoretycznie minerały znajdujące się w tym „solankowym rosole”, jak to określili badacze, mogły być katalizatorami reakcji chemicznych prowadzących do powstania żywego organizmu. „Nie wiemy oczywiście, czy tak się stało. Nie potrafimy określić, jaka część drogi prowadzącej od nieożywionej do żywej materii została pokonana na ojczyźnie Bennu” – mówi McCoy, współautor artykułu na ten temat w „Nature”.

Równocześnie inna grupa badaczy – pod kierunkiem Daniela Glavina z NASA – w publikacji na łamach siostrzanego czasopisma „Nature Astronomy” informuje o odnalezieniu w tych samych okruchach materii z Bennu czternastu z 20 aminokwasów budujących białka w ziemskich organizmach, a także wszystkich pięciu zasad azotowych wchodzących w skład DNA i RNA. Czyżbyśmy byli o krok od odnalezienia śladów życia na innych ciałach niebieskich?

Słona nadzieja, czyli poszukiwania muszą trwać

Nie tak szybko. Po pierwsze, niektóre aminokwasy i zasady azotowe odnajdywano już wcześniej w ziemskich meteorytach (choćby w słynnym meteorycie Murchison), i po drugie – droga od zasady azotowej do cząsteczki RNA jest bardzo długa, a od niej do komórki biologicznej z prawdziwego zdarzenia – jeszcze dłuższa. „Potrzebne są badania laboratoryjne, które pomogłyby w ustaleniu, czy na obiekcie, z którego pochodzi Bennu, mogły powstawać najpierw nukleotydy, a z nich łańcuchy kwasu nukleinowego” – konkludują naukowcy.

Przypuszczają oni, że podobne solankowe zbiorniki mogą wciąż istnieć na niektórych pozaziemskich ciałach niebieskich, na przykład na wielkiej planetoidzie Ceres oraz na księżycu Saturna – Enceladusie. Być może to na nich trzeba szukać rozwiązania zagadki życia.