Solujemme rna:n yksi tärkeä peruspalikka on urasiili. Nyt sitä on löytynyt asteroidilta, näytteenoton hetkellä yli 200 miljoonan kilometrin päästä maapallolta.
Löytö osoittaa, että tuntemamme elämän perustavia osia voi esiintyä muilla taivaankappaleilla – ehkä jopa muissa aurinkokunnissa.
Ryugu on vajaan kilometrin läpimittainen ja timantin muotoinen asteroidi, joka kiertää Aurinkoa asteroidivyöhykkeellä. Se kiertää Auringon kerran 16 kuukaudessa.
Japanin avaruushallinnon Jaxan luotain Hayabusa 2 laskeutui onnistuneesti Ryugun pinnalle 12. heinäkuuta 2019.
Se sai napattua näytteen kahdesta paikasta. Luotain irtosi asteroidilta marraskuussa 2019 ja päästi maapallon lähellä kohti Maata 16-kiloisen kapselin.
Sinetöity kapseli putosi eteläiseen Australiaan 5. joulukuuta 2020. Sen uumenissa oli yli viisi grammaa asteroidin kiviä ja pölyä.
Japanin avaruushallinto Jaxa kuvasi asteroidi Ryugulta saadut kaksi näytettä. Ne painoivat yhteensä noin 5,4 grammaa. Kuvat on otettu puhdashuoneessa. Punaisen viivan pituus on kolme millimetriä.
Japanilaiset muiden muassa ovat nyt tutkineet eri tavoin kiviä ja pölyä. Astrokemisti Asuhiro Oba Hokkaidon yliopistosta teki näin:
Hän asetti ensiksi saamansa näytteen osat kuumaan veteen 20 tunniksi. Sitten hän siirsi ne suolahappoon.
Näytteitä ionisoitiin. Ne saivat siis säteilyä, jolla on riittävästi energiaa rikkomaan aineen molekyylejä. Lopulta niitä tutkittiin tarkan massaspektrometrin avulla.
Samaa tekniikkaa on käytetty ennenkin, kun eri meteoriitteja on tutkittu. Oba ryhmineen etsi saaduista uutteista nukleoemäksiä ja orgaanisia molekyylejä, kertoo New Scientist.
He löysivät näytteistä pieniä määriä urasiilia ja monimutkaisia orgaanisia molekyylejä.
”Niitä oli välillä 6–32 miljardisosaa koko näytteestä. Esimerkiksi B3-vitamiinia näytteessä oli enemmän”, Oba sanoo.
”Löysimme myös muita biologisia molekyylejä eli valikoiman aminohappoja, amiineja ja karboksyylihappoja.”
Tutkimus julkaistiin tiedelehdessä Nature Communications.
Urasiili on yksi viidestä nukleoemäksestä, jotka muodostavat geneettisen koodimme. Viisi emästä ovat elämälle ensisijaisia: adeniini (A), sytosiini (C), guaniini (G), tymiini (T) ja urasiili (U).
Nämä toimivat geneettisen koodin perusyksikköinä. Näistä urasiili löytyy vain yksijuosteisesta rna:sta.
Kaikki maanpäällinen elämä aina bakteereista sinivalaisiin perustuu viiteen emäkseen, jotka ovat järjestyneet soluissa joko yksi- tai kaksijuosteiksisi nauhoiksi.
Yksijuosteinen rna kuljettaa soluissamme sitä informaatiota, josta proteiinit valmistuvat. Ja proteiinit puolestaan pitävät solut ja meidät elossa.
Löydöt ovat samantapaisia kuin ne. joita on löydetty maahan pudonneista meteoriiteista.
Tämä viittaa siihen, että elämää synnyttävät molekyylit saattavat olla yleisiä meteoriiteissa, ainakin jos niissä on paljon hiiltä.
Ryugussa on samoja aineksia kuin siinä pöly- ja kiviaineksessa, josta Aurinko ja aurinkokunnan planeetat syntyivät noin 4,6 miljardia vuotta sitten.
Pitkään on kiistelty siitä, onko elämän perustavia palikoita voinut tulla maapallolle muinaisten asteroidien ja komeettojen mukana.
Elämän yhdisteitä on löydetty planeetta Maan ulkopuolisista kivistä ennenkin.
Löydöt olivat kuitenkin sellaisista meteoriiteista, jotka olivat iskeytyneet Maahan ja otettu tutkimuksiin suojatta.
Siksi tutkijat eivät koskaan olleet varmoja siitä, olivatko emäkset meteoriiteissa jo ennen kuin ne tutkittiin.
Emäkset ovat yhtä lailla voineet päätyä meteoriitteihin ilmakehässä, tai niitä on voinut tarttua näytteisiin maan päällä, kertoo verkkosivu Live Science.
Yhdistelmäkuva Ryugun pinnasta juuri ennen kuin luotain laskeutui sille ensi kertaa heinäkuussa 2019.
Ryugun näytteet puolestaan olivat neitseellisiä eli koskemattomia. Näytteet olivat sinetöityjä ja ne oli otettu suoraan asteroidin pinnalta.
Tällä kertaa näytteet eivät olleet yhteydessä maapallon biosfääriin. On siis vahvoja todisteita siitä, että urasiilia on Maan ulkopuolisissa kivi- ja pölynäytteissä.
Avaruus saattaakin olla tulvillaan molekyylejä, joissa on elämän edellytyksiä, näin maapallon elämän näkökulmasta katsoen.
”On vaikea sulkea pois sitä mahdollisuutta, että elämää voi jossain muodossa olla myös maan ulkopuolisissa ympäristöissä”, sanookin astrokemisti Osa sähköpostitse verkkopalvelu Live Sciencelle.
Urasiili viittaa siihen, että Ryugussa voi olla myös muita maapallon elämän kannalta tärkeitä yhdisteitä. Niitä ei vain todennettu näytteiden pienen koon vuoksi.
Japanilaisten tutkijoiden havainnot julkisti maaliskuun lopulla tiedelehti Nature Communications.
Elämän alkua ei vieläkään ymmärretä hyvin, vaikka perustavia aineksia löytyykin avaruudesta. Yhtä lailla ne ovat voineet olla Maan päällä aikojen alusta.
Avaruudessa nukleotideja on ehkä valmistunut kosmisten säteiden vaikutuksesta. Säteet voivat hajottaa yksinkertaisia molekyylejä, joita on paljon maailmankaikkeudessa.
Hajottuaan ne yhdistyvät uudelleen, joskus mutkikkaiksi molekyyleiksi ja myös sellaisiksi, joista elämän alkeisosat koostuvat.
Ajan myötä ja molekyylien yhdistyessä niistä tuli yhä isompia ja mutkikkaampia. Syntyi elämää. Nämä molekyylit ovat sitten ehkä päätyneet maapallolle meteoriittien iskuissa.
Selvyyttä elämän alun ongelmaan saadaan ehkä pian.
Yhdysvaltain avaruushallinnon Nasan OSIRIS-REx -luotain tuo Maahan pöly- ja kivinäytteen toiselta asteroidilta. Se on myös suunnilleen timantinmuotoinen ja nimeltään Bennu.
Luotain jätti Bennun toukokuussa 2021 ja on nyt matkalla Maahan. Mukana on 60–2 000 grammaa vieraan taivaankappaleen kiviä ja pölyä.
Luotain putoaa sinetöitynä Ohioon osavaltioon 24. syyskuuta 2023. Siellä on Yhdysvaltain ilmavoimien laaja harjoitusalue.
Lue lisää: Japanilainen avaruuskapseli laskeutui Australiaan mukanaan harvinaislaatuisia näytteitä Ryugu-asteroidista