Aστεροειδής Bennu: Χωρίς νερό και χωρίς θερμότητα δείχνει ότι η ζωή μπορεί να γεννηθεί παντού – Ο ρόλος της χειρομορφίας
Για δεκαετίες, η επιστήμη είχε υιοθετήσει ένα σχεδόν «άνετο» σενάριο για την απαρχή της ζωής: λίγο υγρό νερό, ήπια θερμότητα και χρόνος. Ένα περιβάλλον φιλικό, έστω και στοιχειώδες, όπου οι πρώτοι χημικοί «σπινθήρες» θα μπορούσαν να ανάψουν. Όμως ο αστεροειδής Bennu έρχεται τώρα να ανατρέψει αυτό το αφήγημα και να διευρύνει δραματικά τα όρια της βιολογικής φαντασίας.
Οι νέες αναλύσεις των δειγμάτων που συλλέχθηκαν από τον Bennu αποκαλύπτουν ότι βασικά συστατικά της ζωής, όπως τα αμινοξέα, μπορούν να σχηματιστούν όχι σε ζεστές «χημικές κουζίνες», αλλά στο παγωμένο, αφιλόξενο και ραδιενεργό κενό του διαστήματος. Χωρίς νερό σε υγρή μορφή. Χωρίς θερμότητα. Μόνο πάγος, κοσμική ακτινοβολία και χρόνος δισεκατομμυρίων ετών.
Το υλικό που οδήγησε σε αυτή την ανατροπή προήλθε από τη θρυλική πλέον αποστολή OSIRIS-REx της NASA. Το διαστημόπλοιο, ύστερα από ένα ταξίδι που ξεκίνησε το 2016, κατάφερε το 2020 να «ρουφήξει» 126 γραμμάρια σκόνης και πετρωμάτων από την επιφάνεια του Bennu και να τα επιστρέψει με ασφάλεια στη Γη τον Σεπτέμβριο του 2023. Εκείνο το μικρό δοχείο που προσγειώθηκε στην έρημο της Γιούτα δεν μετέφερε απλώς δείγματα· μετέφερε ένα ανέγγιχτο κομμάτι από τη γέννηση του Ηλιακού μας Συστήματος, ηλικίας 4,6 δισεκατομμυρίων ετών.
Η πρόσφατη μελέτη, με επικεφαλής ερευνητές του Πανεπιστημίου της Πενσυλβάνια και δημοσιευμένη στο επιστημονικό περιοδικό Proceedings of the National Academy of Sciences, έδειξε ότι στα δείγματα του Bennu εντοπίζονται 14 από τα 20 αμινοξέα που χρησιμοποιεί η ζωή στη Γη, καθώς και άλλα 19 που δεν εντάσσονται στη γνωστή βιολογία. Το κρίσιμο όμως στοιχείο δεν είναι μόνο το «τι» βρέθηκε, αλλά το «πώς» σχηματίστηκε.
Μέχρι σήμερα, το κυρίαρχο μοντέλο για τη δημιουργία αμινοξέων στο διάστημα βασιζόταν στη λεγόμενη σύνθεση Strecker: μια χημική διεργασία που απαιτεί υγρό νερό και σχετικά ήπιες θερμοκρασίες. Με απλά λόγια, χρειαζόταν ένας αρκετά μεγάλος αστεροειδής ή πλανητοειδής, ικανός να διατηρεί νερό σε υγρή μορφή στο εσωτερικό του. Όμως η «υπογραφή» των αμινοξέων του Bennu δεν ταιριάζει με αυτό το σενάριο.
Οι ερευνητές ανέλυσαν τη χημική σύσταση της γλυκίνης –του απλούστερου και θεμελιώδους αμινοξέος– και διαπίστωσαν ότι δεν φέρει τα ισοτοπικά χαρακτηριστικά που θα είχε αν είχε σχηματιστεί σε ζεστό, υδάτινο περιβάλλον. Αντίθετα, όλα δείχνουν ότι δημιουργήθηκε μέσα σε παγωμένους κόκκους πάγου, οι οποίοι βομβαρδίζονταν επί μακρόν από κοσμική ακτινοβολία στις πιο ψυχρές και απομακρυσμένες περιοχές του πρωτογενούς Ηλιακού Συστήματος, πολύ πριν ο ίδιος ο Bennu αποκτήσει τη σημερινή του μορφή.
Με άλλα λόγια, αν το παλιό μοντέλο έμοιαζε με «μαγείρεμα σε χαμηλή φωτιά», ο Bennu μας δείχνει ότι τα ίδια υλικά μπορούν να προκύψουν αφήνοντας τα συστατικά στην κατάψυξη και «χτυπώντας» τα με ακτινοβολία. Και, εντυπωσιακά, το αποτέλεσμα είναι το ίδιο.
Η απόδειξη έρχεται από τους ισοτόπους – τις μικροσκοπικές παραλλαγές των ατόμων που λειτουργούν σαν χημικά αποτυπώματα. Ανάλογα με τις συνθήκες σχηματισμού, ένα μόριο «παγιδεύει» διαφορετικές αναλογίες ισοτόπων. Στην περίπτωση του Bennu, η ισοτοπική υπογραφή της γλυκίνης είναι ριζικά διαφορετική από εκείνη που είχε εντοπιστεί στον περίφημο μετεωρίτη Murchison, ο οποίος έπεσε στην Αυστραλία το 1969 και αποτέλεσε για πάνω από μισό αιώνα το σημείο αναφοράς για την εξωγήινη οργανική χημεία.
Ο Murchison «μιλούσε» για νερό και ήπιες θερμοκρασίες. Ο Bennu μιλά για πάγο και ακτινοβολία. Και όμως, και οι δύο φέρνουν στη Γη τους ίδιους βασικούς «τούβλους» της ζωής. Αυτό υποδηλώνει ότι οι μητρικοί τους αστεροειδείς γεννήθηκαν σε χημικά διαφορετικές περιοχές του Ηλιακού Συστήματος, αποδεικνύοντας πως η φύση διαθέτει πολλαπλές «συνταγές» για να φτάσει στο ίδιο αποτέλεσμα.
Το μυστήριο γίνεται ακόμη βαθύτερο όταν μπαίνει στο παιχνίδι η χειρομορφία. Τα αμινοξέα υπάρχουν σε δύο μορφές, δεξιόστροφη και αριστερόστροφη, σαν εικόνες στον καθρέφτη. Η ζωή στη Γη χρησιμοποιεί σχεδόν αποκλειστικά την «αριστερή» μορφή, αλλά κανείς δεν γνωρίζει γιατί. Στον Bennu, οι επιστήμονες βρήκαν ότι οι δύο μορφές ενός αμινοξέος, του γλουταμινικού οξέος, παρουσιάζουν διαφορετική ισοτοπική σύσταση. Γιατί δύο μόρια σχεδόν πανομοιότυπα καταλήγουν με τόσο διαφορετικά χημικά χαρακτηριστικά; Προς το παρόν, κανείς δεν έχει απάντηση.
Οι επιπτώσεις αυτών των ευρημάτων ξεπερνούν τη γεωχημεία και αγγίζουν τον πυρήνα της αστροβιολογίας. Αν τα αμινοξέα μπορούν να σχηματιστούν σε παγωμένα διαστρικά περιβάλλοντα, χωρίς νερό και θερμότητα, τότε τα συστατικά της ζωής μπορεί να είναι διασκορπισμένα παντού. Όχι μόνο στις «κατοικήσιμες ζώνες» των άστρων, αλλά στις παγωμένες σελήνες του Δία και του Κρόνου, στους κομήτες της Νεφέλης του Όορτ, ακόμη και στα μοριακά νέφη ανάμεσα στα άστρα.
Όπως επισημαίνει η επιστήμονας της NASA Γιασμίνα Μάρτος, τα δείγματα του Bennu μπορεί να αποδειχθούν καθοριστικά για να απαντηθεί ένα από τα μεγαλύτερα ερωτήματα της ανθρωπότητας: αν η ζωή στη Γη γεννήθηκε εδώ ή αν τα «σπέρματά» της έφτασαν από το διάστημα. Σε κάθε περίπτωση, ο Bennu μας υποχρεώνει να ξαναγράψουμε τους κανόνες. Η ζωή, ή τουλάχιστον τα δομικά της υλικά, δεν φαίνεται να χρειάζονται άνεση. Χρειάζονται μόνο χημεία, χρόνο και ένα Σύμπαν πολύ πιο δημιουργικό απ’ όσο πιστεύαμε.