на астероиде нашли жизнь
На астероиде впервые нашли материалы, которые сформировали жизнь на Земле
Исследователи из США обнаружили на астероиде следы воды и органических веществ. Эти элементы могли участвовать и в зарождении жизни на нашей планете.
Читайте «Хайтек» в
Исследователи заявили, что они обнаружили воду и органические вещества на поверхности образца астероида из внутренней Солнечной системы. Это первый случай, когда на космическом объекте нашли органические материалы, которые могли помочь зародить жизнь на Земле.
Образец отправили на Землю с астероида Итокава в ходе первой миссии «Хаябус» в 2010 году. Опыты показали, что вода и органическое вещество, происходящие из самого астероида, химически эволюционировали во времени.
Исследовательская работа показывает, что Итокава постоянно развивался на протяжении миллиардов лет за счет появления воды и органических материалов из чужеродного внеземного материала, точно так же, как и Земля. В прошлом астероид подвергался экстремальному нагреву, обезвоживанию и разрушению в результате катастрофического воздействия.
Это исследование показывает, что астероиды S-типа содержат сырьевые ингредиенты жизни. Анализ этого астероида меняет традиционные представления о происхождении жизни на Земле, которые ранее были в значительной степени сосредоточены на астероидах С-типа, богатых углеродом.
«Эти открытия действительно захватывают, так как они раскрывают сложные детали истории астероида и того, как его путь эволюции так похож на путь пребиотической Земли», — отметили ученые.
В метеоритах находят внеземную жизнь. Что о ней известно и откуда она?
В конце октября 2020 года ученые подтвердили, что метеорит, который упал на севере США в 2018 году, содержит в себе незагрязненную органику или иначе внеземную жизнь. Рассказываем все, что известно об этом и других подобных необычных случаях.
Читайте «Хайтек» в
Что за метеорит упал на Землю в 2018 году?
В январе 2018 года над озером Строуберри в окрестностях американского города Гамбург взорвался метеороид. Его осколки упали на лед озера. За полетом небесного тела следил специальный погодный радар NASA, поэтому ученые достаточно быстро приехали на место и быстро собрали фрагменты метеорита. Их исследованием занялись Хек и его коллеги.
Внутри метеорита, который упал два года назад на лед одного из озер штата Мичиган, геологи нашли чистые запасы органики, которые пережили его полет через атмосферу Земли.
Нас часто спрашивают, есть ли в метеоритах следы жизни. Часто они там действительно встречаются, только эта жизнь всегда земного происхождения. Как только фрагмент небесного тела падает на Землю, его сразу же заселяют бактерии или лишайники. В данном случае нам повезло: метеорит упал на замерзшее озеро и его нашли достаточно быстро, и он не успел сильно загрязнится.
Филипп Хек, один из авторов исследования, доцент Чикагского университета в США
Только недавно при его исследовании обнаружилось, что он содержит богатые запасы внеземных органических соединений. Вещества этого рода, по всей вероятности, попадали на раннюю Землю вместе с метеоритами и, возможно, внесли свой вклад в создание жизни.
В общей сложности Хек и его коллеги собрали около дюжины фрагментов Гамбургского метеорита общей массой около килограмма. Исследователи изучили их структуру, состав и происхождение.
Что в нем нашли?
Оказалось, что это небесное тело принадлежит к относительно редкой разновидности — хондритам типа H4, которые примерно на треть состоят из железа, никеля и оливина. Ученые предполагают, что такие небесные тела представляют собой фрагменты астероида Геба. Внутри некоторых фрагментов метеорита ученые нашли множество органических веществ, которые не разрушились во время его падения на Землю.
Были ли еще подобные метеориты?
Метеорит, найденный 27 декабря 1984 года в горах Алан Хиллс в Антарктиде. По мнению исследователей, является одним из 34 марсианских метеоритов, найденных на Земле. Масса метеорита 1,93 кг. В 1996 году приобрел мировую известность после заявления ученых НАСА об обнаружении в материале метеорита окаменевших микроскопических структур, напоминающих окаменелые бактерии.
Согласно теории, камень откололся от поверхности Марса в результате столкновения планеты с крупным космическим телом около 4 млрд лет назад, после чего оставался на планете. Около 15 млн лет назад в результате нового потрясения оказался в космосе, и лишь 13 тыс. лет назад попал в поле притяжения Земли и упал на нее. Эти данные установлены в результате применения множества методов датирования.
6 августа 1996 года ученые НАСА заявили о том, что метеорит может содержать доказательства следов жизни на Марсе. Статья, опубликованная в журнале Science за авторством астробиолога Дэвида Маккея, вызвала большой резонанс. Но научное сообщество отнеслось к этой версии скептически.
В 2020 году японские исследователи заявили, что нашли в составе метеорита следы органических соединений, содержащих азот — ключевой компонент биологических молекул: белков, ДНК и РНК. Ученые полагают, что органика, возможно, марсианского происхождения.
Внутри ALH 84001 есть небольшие оранжевые вкрапления карбонатных минералов. Считается, что они выпали в осадок из перенасыщенных солями грунтовых вод примерно 4 млрд лет назад, когда метеорит еще был частью Красной планеты. Она столкнулась с крупным небесным телом, камень откололся и около 15 млн лет назад оказался в космосе. А спустя два тысячелетия наконец попал в поле притяжения Земли и упал на ее поверхность.
Японские и американские астробиологи при разработке новых методов поиска следов внеземной органики учли ошибки предшественников. Поэтому во время изучения метеорита NWA 801 они обнаружили множества сложных сахаров в двух небесных телах — в марокканском метеорите NWA 801 и в осколках знаменитого метеорита Мерчисон, который упал на юго-восток Австралии в середине прошлого века.
Оба космических тела относятся к типу углистых хондритов — долгое время только это их и объединяло. В 2019 году метеоритные фрагменты попали в руки международной команды ученых во главе с Йосихиро Фурукавой из Университета Тохоку в Японии. С помощью рентгеноструктурного анализа ученые обнаружили в них пентозы и гексозы — сахара, содержащиеся, например, в РНК. Эта молекула, как и ДНК, кодирует генетическую информацию, и именно на ее основе на Земле могла возникнуть жизнь.
Мурчисонский метеорит, в образцах которого ученые нашли сахара
Все эти метеоритные сахара, как отмечают исследователи, содержали в себе необычно много тяжелого углерода-13, что подтвердило их космическое и абиогенное происхождение. Что важно, аналогичные доли изотопов этого элемента были характерны для органических кислот, спиртов и прочих молекул, которые ученые раньше находили в этих же метеоритах и в других хондритах.
Авторы работы отмечают: вероятность земного происхождения найденных в Мурчисонском метеорите и NWA 801 соединений минимальна: они обогащены изотопом 13C в количествах, нехарактерных для нашей планеты.
Что говорит в пользу внеземного происхождения жизни?
Считается, что на новорожденной Земле не было органических соединений, необходимых для возникновения жизни. По мнению исследователей, их могли занести космические тела. Тем более в последние годы выяснилось: возможно, в них содержатся спирты и сахара, из которых, как считают ученые, позже сформировались аминокислоты.
За последние десять лет ученые собрали множество доказательств того, что теоретически источником первичной земной органики могли быть и кометы, и астероиды. К примеру, выяснилось, что в составе таких объектов могут быть спирты, сахара и другие органические соединения, из которых могут формироваться аминокислоты и другие соединения, важные для возникновения жизни.
Ингредиенты жизни? В астероидном грунте нашли воду и органику
В микроскопических образцах астероидного грунта нашли воду и органику.
Фото ISAS-JAXA.
Слева: специалисты манипулируют частицей «Амазонка» с помощью тонкой иглы. Справа: микрофотография частицы до (вверху) и после (внизу) установки на подложку. Перевод Вести.Ru.
Иллюстрация Q. H. S. Chan et al./Scientific Reports (2021).
Специалисты обнаружили воду и органические вещества в грунте, доставленном космическим зондом с астероида Итокава. Эксперты уверены, что это внеземная органика, а не загрязнение, попавшее в образцы уже на нашей планете.
Новое исследование помогает понять, какие вещества попадали на едва сформировавшуюся Землю с градом метеоритов. Возможно, эти соединения стали ингредиентами зарождавшейся жизни.
В 2010 году зонд «Хаябуса» привёз на Землю около 900 микроскопических частиц с астероида Итокава. Это были первые пробы астероидного грунта, попавшие в земные лаборатории.
К исследованию таких драгоценных образцов учёные подходят необычайно бережно. До сих пор менее десятка этих частиц были изучены на предмет наличия органики. Интересно, что все они содержали органические вещества.
Новая научная работа посвящена ещё одному фрагменту грунта Итокавы, позволившему сделать особенно интересные выводы.
Эта частица имеет примерно 30 микрометров в ширину и 50 микрометров в длину. Она имеет скучное обозначение RA-QD02-0162, но неофициально исследователи именуют её Амазонкой за сходство по форме с Южной Америкой.
Эксперты обнаружили в «Амазонке» углерод в виде нанокристаллов графита и органических (полиароматических) соединений. Напомним, что углерод является основой органики и самой жизни. Судя по содержанию различных изотопов водорода и азота, органика в образцах явно внеземного происхождения. То есть она изначально содержалась в астероидном грунте, а не попала туда уже на Земле.
Эти образцы также запечатлели драматическую историю астероида Итокава. Так, частицы хранят следы нагрева до более чем 600 °C. Скорее всего, это произошло из-за катастрофического столкновения с другим небесным телом, произошедшего 1,4 миллиарда лет назад. В результате катастрофы астероид был буквально разбит на части. При этом почти вся вода испарилась, а органика подверглась, так сказать, запеканию.
Однако со временем гравитация вновь собрала Итокаву из обломков. На возрождённый астероид падали метеориты, неся с собой воду и свежую органику. Поэтому рядом с «запечённым» органическим веществом в составе «Амазонки» присутствует и нетронутое.
«Изучение «Амазонки» позволило нам лучше понять, как астероид постоянно эволюционировал за счёт включения новой прибывающей экзогенной (то есть попавшей на астероид извне – прим. ред.) воды и органических соединений», – заключает первый автор исследования Квини Чан (Queenie Chan) из Лондонского королевского университета Холлоуэя.
Несмотря на катастрофическое столкновение, которое пережил Итокава, его вещество подверглось всё же куда меньшим трансформациям, чем материя нашей большой и геологически активной планеты. Поэтому изучение астероидного грунта позволяет астрономам заглянуть во времена, когда Земля только что образовалась.
Важно, что астероид Итокава по составу близок к хондритам – самому распространённому классу метеоритов, своего рода строительному мусору Солнечной системы. Исследование показывает, что хондриты были важным (хотя далеко не единственным) источником воды и органических веществ на новорождённой Земле. Возможно, эти подарки из космоса сыграли свою роль в зарождении жизни.
Научная статья с результатами исследования опубликована в журнале Scientific Reports.
Напомним, что не так давно на нашу планету был доставлен грунт с астероида Рюгу. Также в прошлом году космический зонд взял образцы с астероида Бенну (они прибудут на Землю в 2023 году).
К слову, Вести.Ru неоднократно писали о возможной роли внеземного вещества в зарождении жизни. Так, значительная часть необходимых всему живому химических элементов могла попасть на Землю в результате катастрофы, породившей Луну. Также исследователи нашли сложную органику на кометах.
Тихоходки раскрыли тайну происхождения жизни на Земле
Как тихоходки летают со скоростью пули
Тихоходки могут падать из космоса с метеоритами или астероидами и оставаться в живых. Это следует из опубликованных результатов недавнего эксперимента. Учёные попытались воспроизвести условия, при которых эти живые существа могли бы перелететь с одного небесного тела на другое. Первым делом подопытных заморозили на 48 часов в специальном нейлоновом «мешке». Для таких случаев у тихоходок есть мудрый план действий: впасть в спячку. Притом не просто в анабиоз, а в ангидробиоз. Они втягивают в себя все свои четыре пары ног вместе с головой, выталкивают из себя 99% воды и превращаются в сухое бесформенное нечто, иногда отдалённо напоминающее бочонок. Поэтому это называют «состоянием чана». Скорость обмена веществ при этом падает до одной сотой от нормы.
Экспериментально проверено, что в таком виде при температуре –20 градусов по Цельсию тихоходка может с успехом «проспать» 30 лет, а потом разморозиться и вернуться к обычной жизни. В жидком кислороде (–193 °C) она выдерживает чуть больше чем полтора года. И даже при температуре, близкой к абсолютному нулю (напомним, абсолютный ноль — это –273 °C, то есть холоднее во Вселенной не бывает), часов восемь она вполне может продержаться.
До какой степени их охладили в данном случае, в статье, правда, не уточняется. Но сказано, что как следует промороженными тихоходками «зарядили» газовую пушку, а затем шесть раз подряд выстрелили в песок внутри вакуумной камеры. Таким образом воссоздали обстоятельства падения на планету астероида с живыми существами.
Отмечается, что в Солнечной системе такие удары происходят в среднем со скоростью чуть меньше километра в секунду, это 3240 километров в час. В среднем. Но примерно в 12% всех случаев скорость бывает менее 500 метров в секунду (1800 километров в час). Случается и особо редкая удача — 100 метров в секунду (360 километров в час). Это зависит от массы астероида и небесного тела, на которое он падает.
Так вот, пушка ударяла со скоростями от 556 метров в секунду до километра в секунду. При этом создавалось ударное давление — от 0,61 до 1,31 гигапаскаля, это около тысячи атмосфер.
Результаты следующие. При скорости до 730 метров в секунду — прекрасно выживают. Прекрасно — значит 100%. Выживают — значит вытягивают обратно ноги и начинают шевелиться и вообще жить спустя какое-то время, в основном через 24 часа. Максимум 36. Это, конечно, раза в четыре дольше, чем если просто заморозить, а потом разморозить, без удара. Но тем не менее. Абсолютной границей выживаемости оказалась скорость в районе 900 метров в секунду. В промежутке от 730 до 900 шансы оклематься резко падают до самого нуля.
Выводы: при среднестатистическом ударе метеорита о поверхность Земли тихоходки вряд ли выжили бы. А вот небесные тела полегче и поменьше (вроде спутников Юпитера и Сатурна) — другое дело. К слову, зонд «Кассини» зафиксировал, что из гейзеров Энцелада вместе с водой вырывается сложная органика.
Что мы знаем о тихоходках
Они обитают в целом повсеместно, но больше всего любят мхи и лишайники — прокалывают там растения своими колюще-режущими предметами в области рта и пьют соки. Хотя встречаются и кровожадные разновидности, которые охотятся на червей-нематод и даже друг на друга.
В 2007 году тихоходок отправили в космос на борту — точнее за бортом — аппарата FOTON-M3 Европейского космического агентства и подождали десять дней. Для сравнения одну часть установили так, чтобы она получила максимум радиации и ультрафиолета, а другой создали условия несколько получше. В итоге даже среди самых невезучих нашлись живые. Более того, они даже производили вполне нормальное потомство. Правда, через несколько дней после возвращения на Землю они всё-таки погибли, и всё же это поразительно, что они не умерли за 10 дней в открытом космосе. Эксперимент повторили в 2011 году, тогда тихоходки полетели на шаттле «Индевор».
— Первые результаты показали, что микрогравитация и космическая радиация не оказали значительного влияния на уровень выживаемости тихоходок, — говорится в опубликованной после этого научной статье.
В метеоритах нашли инопланетных существ: эксклюзивное интервью профессора NASA
Заслуженный американский исследователь Ричард Брайс Гувер заявил, что в XIX веке на Землю упал метеорит с окаменевшими образцами инопланетной жизни, а химический анализ указывает на их невообразимый возраст.
Одна из иллюстраций книги «Метеорит Оргей. Атлас микрофоссилий». Фото © LIFE
Этот снимок сделан с помощью электронного микроскопа при рассмотрении фрагментов метеорита Оргей. Он упал на юге Франции в районе одноимённого посёлка в 1864 году. Это был даже не метеорит, а метеоритный дождь. Почётный профессор NASA Ричард Брайс Гувер рассказал Лайфу, что побывал на месте события и собрал всю возможную информацию. Особенно его впечатлило то, что один из найденных местными жителями камней оказался покрыт инеем.
Фрагмент метеорита Оргей, Франция. Фото © «Википедия»
— На юге Франции 14 мая 1864 года не настолько холодно, чтобы образовался иней на обычных камнях. Но этот камень был промёрзшим изнутри. Когда он прошёл через атмосферу Земли, нагревание атмосферы вызвало таяние на поверхности камня, и, когда происходит это таяние, оно формирует тонкий слой, который называется коркой плавления, и, поскольку это выпаривает породы и органику с поверхности, из-за испарения поверхность камня охлаждается. Так что в первые пять-десять секунд было достаточно жарко, чтобы растапливать эту корку, но потом он стал чрезвычайно холодным, — объяснил учёный в эксклюзивном интервью.
С тех пор почти сто лет это было лишь удивительным событием, о котором напоминает монумент в посёлке Оргей. В 1961 году профессор Бартоломью Надь из американского Университета Фордхэма и микробиолог из Нью-Йоркского университета Джордж Клаус заявили, что масс-спектрометрический анализ метеорита показал наличие в нём «частиц микроскопического размера, подобных ископаемым водорослям».
— Их сообщение поначалу было воспринято с большим воодушевлением, но позже многие учёные сказали: «Нет-нет-нет, это нелепо, мы знаем, что жизнь существует только на Земле и её нет больше нигде». Клауса и Надя начали критиковать, и в конечном счёте научное сообщество отстранилось и сказало: «Нет-нет-нет, это всё неправда», — говорит профессор Гувер.
Российская «Зона 51». Где нашли окаменелых инопланетян и как теперь с этим жить
В 2004 году Парижский национальный музей естественной истории и Фонд планетарных исследований в Чикаго согласились предоставить фрагменты этого метеорита для новых исследований. И этими исследованиями параллельно занимались в двух местах на Земле: в городе Хантсвилле (это американский штат Алабама) и в городе Дубне (Московская область). В Дубне этой работой руководил и продолжает руководить директор Палеонтологического института имени Борисяка академик Алексей Розанов. А в Алабаме — Ричард Брайс Гувер, который много лет возглавлял отдел астробиологии в Центре космических полётов имени Джорджа Маршалла NASA. Кстати, ему довелось работать там под началом Вернера фон Брауна. Ныне доктор Гувер трудится в Ракетно-космическом центре Соединённых Штатов. За прошедшие полтора десятка лет ему вместе с его российскими коллегами удалось собрать несколько тысяч потрясающих снимков. По поводу изображения в самом начале статьи: это не кристалл и не минерал.
— Это диатомовая водоросль. Диатомовая водоросль в метеорите. Маленькие отверстия — это поры, это часть того, что называется «ситечком», и именно таким способом диатомея не пропускает внутрь себя то, что ей не нужно. Диатомеи — это великолепные растения, которые строят себе панцири из кремнезёма с замысловатым орнаментом, очень похожие по структуре на драгоценный камень опал (это гидратированный аморфный кремнезём), именно из него они делают себе свои панцири. И вы видите только маленький кусочек прекрасной диатомеи, у которой разрушилось несколько частей, и мы нашли несколько таких частей в метеорите довольно близко друг к другу, — говорит профессор.
Окаменелость в метеорите Оргей. Снимок предоставлен Ричардом Брайсом Гувером
А теперь самое интересное. Учёные логично предположили, что этими водорослями камень оброс на Земле после того, как упал. Чтобы проверить это, фрагменты метеорита подвергли химическому анализу. Это сделали методом рентгеновской спектроскопии.
— Можно сфокусировать поток электронов на какой-то отдельной точке на образце, и это вызывает рентгеновское излучение, и можно с помощью спектрометра установить, какие именно химические элементы находятся в этой точке. Это чрезвычайно важно, потому что мы можем измерить, сколько там углерода, сколько там кремния, сколько там азота и так далее. Это помогает отличить «коренные» окаменелости в метеорите от возможной современной биологии, которая могла проникнуть в метеорит после того, как он упал, — пояснил профессор Гувер.
Окаменелость в метеорите Оргей. Снимок предоставлен Ричардом Брайсом Гувером
По его словам, исследователи ожидали найти в образцах азот, поскольку это непременный компонент всех без исключения живых организмов. И не только живых, но и сравнительно недавно умерших.
— Когда организм погибает, азот начинает постепенно из него выходить. Аминокислоты разрушаются, ДНК и РНК разрушаются, и в конце концов азот попадает из них обратно в атмосферу. Но высвобождение азота из живых существ занимает периоды времени от нескольких миллионов до десятков и сотен миллионов лет. Никак не период с 1864 года до наших дней, — подчёркнул учёный.
Так вот. Исследователь со всей ответственностью заявил, что азота в этих окаменелостях нет.
Окаменелость в метеорите Оргей. Снимок предоставлен Ричардом Брайсом Гувером
— Они настоящие, и они — внеземные. Это главный вывод, который мы делаем из факта отсутствия азота в окаменелостях, а также из соотношения углерода и кислорода, углерода и азота, они показывают, что это действительно окаменелости, они действительно древние, это не что-то, что попало в камень после того, как он упал, — уверен доктор Гувер.
Далее. А что, если когда-то в незапамятные времена, на заре земной жизни падение на нашу планету какого-нибудь астероида или столкновение с чем-то покрупнее выбило куски с поверхности Земли, они миллионы лет блуждали по окружающему космосу и вот в 1864 году наконец вернулись и усыпали французский посёлок Оргей? Звучит неплохо, если бы не одно но: доктор Гувер заявил, что метеорит состоит явно не из земного материала.
— На самом деле частицы, из которых он состоит, это преимущественно межзвёздная пыль. Звёздная пыль. Метеорит Оргей состоит из частиц, которые были синтезированы в звёздах, в разнообразных типах звёзд, и разбросаны в космосе взрывами сверхновых, и они попали в протосолнечное облако и уплотнились вместе со льдом 4,5 миллиарда лет назад. Но некоторые частицы в Оргее намного-намного старше, чем 4,5 миллиарда лет. Он содержит частицы, которые старше нашей Солнечной системы, частицы, которые старше Солнца, — говорит профессор.
Окаменелость в метеорите Оргей. Снимок предоставлен Ричардом Брайсом Гувером
Отсюда следующий вопрос: откуда прилетел метеорит Оргей?
— У нас есть достаточно веские доказательства, что метеорит Оргей был частью кометы. Возможно, кометы галлеевского типа или кометы семейства Юпитера. Данные свидетельствуют, что это было ледяное тело, которое, как я говорил, содержало частицы космической пыли, — сказал исследователь.
Дальнейший сбор научных данных привёл профессора к совершенно потрясающей гипотезе. Как он упомянул, недавние исследования показали, что комета Галлея к моменту своего максимального приближения к Солнцу нагревается на освещённой стороне до +121 градуса по Цельсию, а комета 9P/Темпеля 1 ещё за пределами орбиты Марса становится достаточно горячей: +60 по Цельсию.
— Тот факт, что эти тела содержат лёд и при этом нагреваются, на самом деле говорит, что может быть вода в жидком состоянии внутри кометы, под её каменно-ледяной органической коркой, когда она приближается к Солнцу. Лёд тогда может таять и формировать резервуары жидкой воды. А если там формируются резервуары жидкой воды, там может развиваться биология, — говорит Ричард Гувер.
Окаменелость в метеорите Оргей. Снимок предоставлен Ричардом Брайсом Гувером
Кроме того, профессор не исключает, что метеорит Оргей мог быть частью и более крупного тела.
— У нас могли быть периоды, когда в пределы нашей Солнечной системы входили достаточно большие объекты. Возможно, даже маленькие планеты или даже планеты размером с Марс. И если что-то размером с Марс входит в Солнечную систему, несёт океаны жидкой воды под своей ледяной поверхностью и ударяется в нашу планету, это может принести на Землю жизнь, которая возникла задолго до формирования Солнечной системы, — предполагает учёный.
И в заключение ещё одна цитата почётного профессора NASA:
— На самом деле, я сейчас убеждён, что биосфера Земли не возникла на Земле. Она возникла где-то ещё. Так что я не только уверен, что у нас на Земле есть образцы внеземной жизни, но и считаю, что у нас есть достаточно данных сейчас, чтобы сказать, что жизнь не произошла на Земле. Жизнь на Земле не зародилась сама по себе. То есть какие-то отдельные формы, конечно, могут появляться, но похоже, что само происхождение жизни опережает возникновение планеты Земля на несколько миллиардов лет.