Tìm thấy vật chất hữu cơ liên quan đến sự sống trên bề mặt tiểu hành tinh

Một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế đã tiến hành phân tích chuyên sâu về một trong những hạt được mang về từ tiểu hành tinh Itokawa bởi sứ mệnh Hayabusa của Cơ quan Vũ trụ Nhật Bản (JAXA) vào năm 2010.

Hầu hết các thiên thạch trên Trái đất đến từ các tiểu hành tinh loại S như Itokawa, vì vậy biết rằng nó có thể chứa các thành phần thiết yếu cho sự sống trên hành tinh của chúng ta là một bước tiến đáng kể trong sự hiểu biết của chúng ta về cách các điều kiện hình thành sự sống có thể hình thành. Cho đến nay, hầu hết các nghiên cứu về vật liệu hữu cơ đều tập trung vào các tiểu hành tinh giàu carbon (lớp c).

Khi xem xét mẫu, nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng vật chất hữu cơ đến từ bản thân tiểu hành tinh đã phát triển theo thời gian qua các điều kiện khắc nghiệt bao gồm nước và chất hữu cơ từ các nguồn khác.

Điều này tương tự như quá trình xảy ra trên Trái đất giúp chúng ta hiểu rõ hơn về cách thức các dạng hóa sinh trên cạn sớm nhất có thể chỉ đơn giản là một phần mở rộng của quá trình hóa học diễn ra bên trong nhiều tiểu hành tinh.

"Những phát hiện này thực sự thú vị vì chúng tiết lộ những chi tiết phức tạp về lịch sử của một tiểu hành tinh và con đường tiến hóa của nó rất giống với Trái đất tiền sinh học", nhà khoa học trái đất Queenie Chan từ Đại học Hoàng gia Holloway ở London cho biết.

Lùi lại một chút chúng ta buộc phải xem xét cách các nguyên tố như hydro, ôxy, nitơ và carbon có thể tham gia để tạo thành các phân tử phức tạp đáng kinh ngạc có khả năng tự sắp xếp thành những thứ hoạt động như RNA, protein và axit béo.

Vào những năm 1950, khi các nhà nghiên cứu lần đầu tiên xem xét câu hỏi hóc búa về việc làm thế nào các nguyên liệu đơn giản hơn có thể nấu một món súp hữu cơ một cách tự nhiên, các thí nghiệm cho thấy các điều kiện trên bề mặt Trái đất có thể hoạt động tốt.

Gần bảy thập kỷ sau, sự tập trung của chúng ta chuyển sang các quá trình hóa học chậm và ổn định bên trong chính những tảng đá kết tụ thành thế giới giống như thế giới của chúng ta.

Bằng chứng không khó để tìm ra. Bây giờ rõ ràng là một trận mưa đá và băng đều đặn hàng tỷ năm trước có thể đã đưa các phân tử xyanua, đường ribose, và thậm chí là các axit amin cùng với một lượng nước lớn lên bề mặt Trái đất.

Nhưng mức độ hóa học của các thiên thạch có thể đã bị ô nhiễm bởi những thứ trên Trái đất vẫn còn một số chỗ để nghi ngờ.

Kể từ khi Hayabusa trở lại cách đây một thập kỷ, hơn 900 hạt bụi của tiểu hành tinh nguyên sơ đã được tách ra và lưu trữ trong một phòng sạch của JAXA.

Ít hơn 10 đã được nghiên cứu về các dấu hiệu của hóa học hữu cơ, tất cả chúng đều được phát hiện có chứa các phân tử chủ yếu được tạo thành từ carbon.

Itokawa là thứ được gọi là một lớp tiểu hành tinh đá (hoặc silic), hoặc lớp S. Sau những nghiên cứu ban đầu về vật liệu của nó, nó cũng được cho là một loại đá chondrite thông thường - một loại đá không gian tương đối không bị biến đổi đại diện cho trạng thái nguyên thủy hơn của Hệ Mặt trời.

Chan và các đồng nghiệp chỉ lấy một trong những hạt bụi này, một hạt rộng 30 micromet và tiến hành phân tích chi tiết cấu tạo của nó, bao gồm cả nghiên cứu về thành phần nước.

Họ đã tìm thấy rất nhiều hợp chất carbon khác nhau, bao gồm các dấu hiệu của các phân tử đa sắc bị rối loạn có nguồn gốc ngoài Trái đất rõ ràng và các cấu trúc của than chì.

Chất hữu cơ đã được đốt nóng cho thấy tiểu hành tinh đã bị nung nóng đến hơn 600 độ C trong quá khứ. Sự sinh sôi của các chất hữu cơ nguyên thủy đã đến trên bề mặt Itokawa sau khi tiểu hành tinh nguội đi.

Với những bằng chứng mới, câu hỏi về nguồn gốc của sự sống và sự độc nhất trên Trái đất là câu hỏi mà chúng ta sẽ tìm kiếm câu trả lời trong một thời gian dài sắp tới.