2020 年 12 月,日本宇宙航空研究开发机构的隼鸟 2 号宇宙飞船从小行星 Ryugu 向地球运送了来自超自然尘埃和岩石的原始样本。 此后,科学家们有机会研究样本,并于上周宣布这颗小行星含有对生命至关重要的有机分子。 特别是,他们发现了烟酸(也称为维生素 B3)和尿嘧啶(核糖核酸 (RNA) 的四种核心成分之一)。
烟酸通过坚果、种子、豆类和肉类存在于我们的饮食中,可帮助人体产生脂肪并从我们摄入的营养物质中产生能量。 它还在修复 DNA 中发挥作用。
尿嘧啶作为 RNA 的组成部分之一,在我们的身体中也起着重要的作用。 它将指令从包含在我们细胞核内的 DNA 传递到细胞的核糖体,而核糖体是制造蛋白质的地方。
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以前在地外物体中也发现过类似的分子,但隼鸟二号样本的原始状态使证据更具说服力。
“科学家们之前在某些富含碳的陨石中发现了核碱基和维生素,但始终存在暴露于地球环境造成污染的问题,”领导这项研究的北海道大学副教授 Yasuhiro Oba 说。
“由于隼鸟 2 号航天器直接从小行星 Ryugu 采集了两个样本,并用密封舱将它们运送到地球,因此可以排除污染,”他解释道。
Hayabusa2 的采样技术包括将航天器低空飞行到小行星表面,然后向小行星发射弹丸,在碎片云中抛出灰尘和岩石,航天器的开放式采样容器可以捕获这些碎片云。 采集了两个样本:一个来自表层土壤,另一个来自小行星深处。 为了获得深层样本,航天器向龙宫发射了一个更大的弹丸,形成了一个陨石坑,然后从陨石坑底部采集了样本。

在地表和地下样品中都发现了尿嘧啶,尽管它在地下更为普遍。 换句话说,紫外线光子和宇宙射线可能导致小行星表面的尿嘧啶开始衰变。
研究人员写道:“地表材料中的有机分子比地下材料中的有机分子经历了更广泛的能量过程,这可能导致表面分子优先降解。”
在样品中发现的其他有机分子包括氨基酸、胺和羧酸。
研究人员将 Ryugu 样本与之前研究过的陨石进行了比较——尤其是 Orgueil 陨石,它于 1864 年在法国南部坠落到地球。尽管它们并不完全相同,但相似之处是惊人的,这表明陨石来自类似的 C 型小行星.
对像 Orgueil 样本这样的碳质球粒陨石和像 Ryugu 这样的小行星的研究,正在帮助拼凑出生命的基石最初是如何最终出现在地球上的。 维生素 B3、尿嘧啶和其他有机分子存在于太阳系的其他地方,并且存在了很长时间。 这项新的研究表明,我们可能有像 Ryugu 这样的小行星,感谢它们在家里提供了这些赋予生命的化合物。
Yasuhiro Obo 等人。 “碳质小行星中的尿嘧啶 (162173) Ryugu”,《自然通讯》。
“Ryugu 样品中发现的尿嘧啶” 北海道大学。
特色图片:Hayabusa2 航天器(NASA Goddard/JAXA/Dan Gallagher)在包含尿嘧啶和烟酸的小行星 Ryugu 上采样材料的概念图。