אסטרואידים הם גופים קטנים במערכת השמש הפנימית, הנמצאים במסלול סביב השמש, משערים שלפני מיליארדי שנים הם תרמו מים ואבני בניין כימיות של חיים לכדור הארץ. למרות שהמטאוריטים על פני כדור הארץ מגיעים מאסטרואידים, השילוב של חשיפה ללחות באטמוספירה ולביוספירה בלתי מבוקרת גורם לכך שפירוש הנתונים מהם הוא מאתגר. דגימות בתוליות שנאספו מאסטרואידים בחלל יהיו המועמדים האידיאליים, ומשימות איסוף דגימות מוצלחות הושגו רק על ידי שתי מדינות: יפן (היאבוסה והיאבוסה 2) וארה"ב (אוסיריס-רקס).

משימת אוסיריס-רקס של נאס"א החזירה 121.6 גרם של דגימה מאסטרואיד 101955 בֶּנוּ בספטמבר 2023 - הדגימה הגדולה ביותר שהוחזרה אי פעם לכדור הארץ. כעת, צוות בינלאומי של מדעני ניתוח דגימות אוסיריס-רקס, בראשות ד"ר דניאל גלווין (Dr. Daniel Glavin) וד"ר ג'ייסון דוורקין (Dr. Jason Dworkin) ממרכז טיסות החלל גודרד של נאס"א, דיווח על גילוי של אמוניה וחומרים אורגניים מסיסים עשירים בחנקן בדגימות אלו.
שני ניתוחים של הדגימות פורסמו ביום רביעי (29 בינואר) על ידי צוות בינלאומי. אחד, בכתב העת Nature Astronomy, מצא שהדגימות הכילו תערובת מגוונת של תרכובות אורגניות. והשני, בכתב העת Nature, מצא שהדגימות הכילו מינרלים שנוצרו כאשר תמלחת - מי מלח - התאדו על גוף האם של בנו, סוג הסביבה הרטובה שבה עשויה להתבשל כימיה אורגנית פרה-ביוטית.
בדגימות נכחו 14 מתוך 20 התרכובות האורגניות הנקראות חומצות אמינו המשמשות לייצור חלבונים - מולקולות מורכבות הממלאות תפקידים חיוניים במבנה, בתפקוד ובוויסות של אורגניזמים חיים. כל חמשת בסיסי הגרעין (nucleobases) - המרכיבים הגנטיים של דנ"א ורנ"א בכל החיים על פני כדור הארץ - היו נוכחים גם כן.
הניתוח העלה שריכוז התרכובת הטרוציקלית היא כ-5 ננומול/ג', פי 5-10 יותר מזה שדווח מאסטרואיד ריוגו. בנוסף לחמשת הבסיסים החנקניים - אדנין, גואנין, ציטוזין, תימין ואורציל - הדרושים לבניית דנ"א ורנ"א, החוקרים מצאו גם קסנטין, היפוקסנטין וחומצה ניקוטינית (ויטמין B3).
"במחקרים קודמים התגלו אורציל וחומצה ניקוטינית בדגימות מאסטרואיד ריוגו, אך ארבעת בסיסי הגרעין האחרים נעדרו. ההבדל בשפע ובמורכבות של תרכובת הטרוציקלית בין בנו וריוגו יכול לשקף את ההבדלים בסביבה שאליה אסטרואידים אלה נחשפו בחלל", מסביר ד"ר טושיקי קוגה (Dr. Toshiki Koga).
דגימות מהמטאוריטים מורצ'יסון ואורגייל גם עובדו ונותחו בעבר בתנאים זהים לשם השוואה. צוות המחקר הבחין כי היחס בין פורינים (אדנין וגואנין) לפירימידינים (ציטוזין, תימין ואורציל) היה נמוך בהרבה בדגימות בנו בהשוואה הן למרצ'יסון והן לאורגייל.

"ישנן מספר סיבות אפשריות להבדל נצפה זה", אומר פרופסור יאסוהירו אובה (Prof. Yasuhiro Oba). "ייתכן שהוא נובע מהבדלים בגופי האם או בנתיבי היווצרות, או שהאסטרואיד בנו נחשף לסביבת ענן מולקולרי קר שבה יש סיכוי גבוה יותר להתרחשות של היווצרות פירימידינים".
"הממצאים שלנו, שתורמים לתמונה הרחבה יותר שצוירה על ידי כל מחברי המאמר, מצביעים על כך שיש לחקור עוד יותר את הכימיה של בסיסי גרעין בדגימות בנו", סיכם פרופסור הירושי נאראוקה (Prof. Hiroshi Naraoka). תוצאה חשובה נוספת של מחקר זה היא שעל ידי השוואת מטאוריטים עם דגימות בנו, נוצרה התייחסות לניתוח מחדש של מטאוריטים אחרים באוספים על פני הגלובוס.
התרכובות האורגניות של בנו זוהו כולן בעבר בגושים קטנים של אסטרואידים הידועים כמטאוריטים שנחתו על כדור הארץ. אבל נותרו שאלות כי המטאוריטים האלה היו יכולים להיות מזוהמים על ידי מקורות ארציים. דגימות בנו הושגו ישירות מאסטרואיד ונשמרו בתוליות. "אנחנו יכולים לסמוך על התוצאות האלה", אמר האסטרוביולוג ד"ר דני גלווין, המחבר הראשי של אחד המחקרים.
במערכת השמש המוקדמת, כוכבי לכת, כולל כדור הארץ וירחים שונים, נרגמו על ידי אסטרואידים ושברי חלל אחרים שנשאו מים וכימיקלים כולל תרכובות אורגניות. "הזיהוי של אבני הבניין העיקריות הללו של החיים בדגימות בנו תומך בתיאוריה שאסטרואידים ושברים שלהם זרעו את כדור הארץ המוקדם עם מרכיבי הגלם שהובילו להופעת החיים", אמר ד"ר גלווין. "בנוסף, העובדה שאבני הבניין הכימיות הללו של החיים יכולות להיווצר בחלל ונפוצות בכל מערכת השמש מגדילה את הסיכויים שחיים יכלו להתחיל מעבר לכדור הארץ", הוסיף ד"ר גלווין.

לתרכובות אורגניות יש אטום פחמן אחד או יותר הקשורים ליסודות אחרים, בדרך כלל מימן, חמצן, חנקן וגופרית. כל החיים על פני כדור הארץ מבוססים על פחמן ובנויים מתרכובות אורגניות כולל חומצות אמינו המשמשות ליצירת חלבונים ובסיסי גרעין.
בסיס גרעין הוא תרכובת המכילה חנקן שמאחסן מידע גנטי. דנ"א (חומצה דאוקסיריבונוקלאית) ורנ"א (חומצה ריבונוקלאית) הם בני דודים ביומולקולריים שהם מולקולות בסיסיות בביולוגיה של התא. דנ"א מכיל קוד גנטי של אורגניזם. רנ"א נושא מידע גנטי שהוא מקבל מהדנ"א, ומיישם מידע זה בפועל.
"כל הביולוגיה מורכבת מתרכובות אורגניות. מקור החיים קשור לכימיה אורגנית, שחלקה נשמר בסלעים אלו מלפני 4.5 מיליארד שנים", אמר האסטרוביולוג ומחבר המחקר ד"ר ג'ייסון דוורקין. עם זאת, הגילוי של חומרים אורגניים אינו עדות לחיים, אלא תנאים התורמים להתחלה של חיים במערכת השמש המוקדמת.
"החבילה של חומצות אמינו חלבון פשוטות ובסיסי גרעין שנמצאו בבנו רחוקה מכל דבר שיכול להיחשב 'חי', למשל, מערכת כימית מורכבת יותר המקיימת את עצמה שיכולה לשכפל ולהתפתח, המורכבת מהרבה פולימרים גדולים יותר - חלבונים וחומצות גרעין - שנמצאת בתאים", אמר ד"ר גלווין.

נראה שגוף האם הקפוא של בנו, אולי כ-100 קילומטרים בקוטר, נוצר במערכת השמש החיצונית והוא נהרס מאוחר יותר, אולי לפני 1-2 מיליארד שנים. השברים יצרו אז את בנו ואסטרואידי "ערימת שברים" אחרים - מיזוגים רופפים של חומר סלעי ולא אובייקטים מוצקים. בתחילת ההיסטוריה שלו, חלק מהקרח בתוך גוף האם כנראה נמס ויצר תמלחת.
החוקרים זיהו 11 מינרלים שנוצרו כאשר התמלחת התאדתה. המינרלים היו דומים לאלה שנמצאו באסטרואידים אחרים, אך מעולם לא זוהו כל ה-11 במטאוריטים שנחתו על כדור הארץ. "התמלחות מספקות סביבה שבה אלמנטים ואורגניים פשוטים יכלו לשלב וליצור חומרים אורגניים פרה-ביוטיים מורכבים יותר בדרך לחיים", אמר הגיאולוג ד"ר טים מקוי (Dr Tim McCoy), אוצר מטאוריטים במוזיאון הלאומי להיסטוריה של הטבע של מכון סמיתסוניאן בוושינגטון ומחבר מוביל של אחד המחקרים.
רוב המטמון של משימת מיליארד הדולר הונח בצד לניתוח עתידי. מדענים מדגישים כי יש צורך בבדיקות נוספות כדי להבין טוב יותר את דגימות בנו, כמו גם יותר ההחזרות של דגימות אסטרואידים ושביטים. סין מתכננת לשגר משימת החזרת דגימה מאסטרואיד השנה.
רבים דוחפים למשימה לאיסוף סלעים ואבק מכוכב הלכת הננסי בחגורת האסטרואידים הראשית קרס שעשוי להיות ספוג מים. ירח צדק אירופה וירח שבתאי אנקלדוס קורצים גם הם כעולמות מים מפתים. בינתיים, לנאס"א יש דגימות ליבה הממתינות לאיסוף ממאדים, אבל המסירה שלהן בהמתנה בזמן שסוכנות החלל בוחנת את הדרך המהירה והזולה ביותר להביא אותן לכאן.
"האם אנחנו לבד?" אמר ד"ר מקוי. "זו אחת השאלות שאנחנו מנסים לענות עליהן".
מקורות:
קטעים מ- Life's building blocks in Asteroid Bennu samples מאת Hokkaido University.
קטעים מ- Life’s ingredients have been found in samples from asteroid Bennu מאת ScienceNews שנכתב ע"י: Adam Mann.
קטעים מ- Building blocks of life found in samples from asteroid Bennu מאת reuters שנכתב ע"י: Will Dunham.
Comments