日本研究人員們首次在距離地球 3.2 億公里處的太空岩石「龍宮」(Ryugu)上,發現了生命的結構單元超過 20 種的氨基酸。

採集樣本

日本宇宙航空研究開發機構(Japan Aerospace Exploration Agency,JAXA)的太空船隼鳥 2 號(Hayabusa2)在 2018 年登陸於龍宮上。科學家們藉由研究從這顆近地小行星上所取回的樣本,進行了第一次這種類型的偵測。

在 2019 年,這艘太空船從小行星的表面與次表面上,收集了 5.4 克的樣本,將其放在密閉的容器之中,並在一個微調的軌道上,將其送回地球上。

科學家們認為,龍宮並不是一整顆大巨石,而是由許多小石頭所族成的,且因為高速旋轉而得到其不尋常的陀螺形狀。

作為一種碳質、或是 C-型小行星,龍宮包含了很大量富含碳的有機物質。這些物質的很多可能是源自於約 46 億年前,讓太陽與其它太陽系的行星誕生的同樣一片星雲。過去的樣本分析也認為,這顆小行星上存在有水。

北海道大學的地球科學教授、暨領導隼鳥 2 號任務最初的化學分析團隊的圦本尚義教授(Hisayoshi Yurimoto),在三月的月球與行星科學研討會(Lunar and Planetary Science Conference)上,描繪最初的發現時說到:「龍宮上的材料,是我們目前所研究當中,最原始的太陽系材料。」

樣本訊息

科學家發現,這些小行星樣本僅會反射入射光的 2-3%。不像在地球上發現的有機分子,這些漆黑的小行星樣本並未藉由與地球環境的互動而改變,這因此給予它們更接近早期太陽系的化學成分。

九州大學(Kyushu University)的行星科學家、暨尋找樣本中有機物質的團隊的領導者奈良岡浩教授(Hiroshi Naraoka)在會議上說:「我們在樣本中偵測到各種益菌元有機化合物,包括蛋白胺基酸(proteinogenic amino acids)、類似於地球上石油的多環芳香烴(polycyclic aromatic hydrocarbon)、以及多種氮化合物。這些益菌元有機分子可能散布整個太陽系,可能是因為衝擊或其他原因,而從龍宮表面形成的星際塵埃。」

根據日本教育部,最初的樣本分析偵測出了 10 種胺基酸,但是現在數量已經增加至超過 20 種。胺基酸是所有蛋白質的基礎結構單元,且是地球上讓生命存在不可或缺的先決條件。

一篇 2019 年發表於科學期刊《地球化學與宇宙化學學報》(Geochimica et Cosmochimica Acta)的研究,在一組南非的 33 億年前岩石中,發現了來自太空的有機分子。這提升了以下事項的可能性,那就是這些建構生命的分子中至少有一些、甚至全部,是從彗星及小行星上首次來到地球上。龍宮的發現讓小行星攜帶這些分子的證據變得更強。

橫濱國立大學(Yokohama National University)天體生物學名譽教授小林憲正(Kensei Kobayashi)說:「證明胺基酸存在於小行星的次表面,這增加了化合物是從太空抵達地球的可能性。這代表著,胺基酸很有可能會在其他行星以及自然衛星上被發現。這是一項線索,生命很有可能比先前所想的,誕生於宇宙更多的地方。」

持續研究

研究人員們正持續分析隆宮的樣本,而更多關於其組成與成分的資料將很快就會取得。

另外,龍宮也不是唯一一顆調查中的太空岩石。在 2021 年,美國太空總署(NASA)的歐西里斯號(OSIRIS-REx)太空船從另一顆鑽石形狀的小行星「貝努」(Bennu)上,收集了一顆岩石樣本。當樣本在 2023 年回到地球時,包含於其中的有機物質跡象可能可以提供科學家們重要的線索,來探討太陽系及其材料的演化、以及生命是如何從其中出現的。

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參考資料:

  1. Turner, B., (2022, June 9). ‘Rubber-ducky’ asteroid 200 million miles away holds building blocks of life. Live Science.
  2. 圖片來源:https://www.livescience.com/20-amino-acid-types-found-on-ryugu(圖:Yada, et al.; Nature Astronomy)
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