美国宇航局的小行星样本颠覆我们的早期太阳系的理解

资深撰稿人 Bruce Dorminey

May 28, 2024,05:15am EDT

SCIENCE

    我报道航空航天、天文学并主持宇宙争议播客。

犹他州达格威 - 9 月 24 日：在由美国宇航局提供的这份讲义中，从左到右，美国宇航局天体材料策展人弗朗西斯（Francis McCubbin）、美国宇航局样品返回舱科学负责人苏格特（Scott Sandford ）和亚利桑那大学 奥西里斯勒克斯首席研究员劳列塔（Dante Lauretta ）在美国宇航局的奥西里斯勒克斯（OSIRIS-REx ）使命样本返回舱降落在国防部犹他州测试和训练靶场后不久收集科学数据， 2023 年 9 月 24 日，在犹他州达格威的国防部犹他州测试和训练靶场。该样本于2020年10月被美国宇航局的奥西里斯勒克斯航天器从小行星本奴采集。. (Photo by Keegan Barber/NASA via Getty Images)GETTY IMAGES

    令人谦逊的认识到我们是第一个成功的本奴采样的众生存在物，本奴是一颗500米大小甚至比地球存在时间更长一直绕着的小行星。来自富含碳的本奴样本已经正在提供我们早期太阳系中关于化合物的普遍性和多样性的新线索。

    但一本翻页的新书提供了一个观察这些使命已经做了多少的内部细节。

    在《小行星猎人：一位科学家的到我们太阳系的黎明之旅（A Scientist’s Journey to the Dawn of Our Solar System）》中，劳列塔巧妙的记录他的从大学时代的短期厨师到代表21 世纪的标记科学成就之一太空使命的主要建筑师之一的旅程。

    这次使命的历史追溯回到与洛克希德马丁公司的一位高管、亚利桑那大学月球和行星实验室主任以及劳列塔在图森一家高档酒店酒吧喝酒的偶然会面。在短短几分钟内，劳列塔已经粗略地勾勒出后来会变为奥西里斯勒克斯（OSIRIS-REx：起源、光谱解释、资源识别、安全风化层探测器）的基本概念。

    在第一次鸡尾酒吧会议后的短短二十年内，奥西里斯勒克斯已经成功的从本奴带回了一个 45 亿年老的样本并将它安全地交给犹他州的沙漠。在那里，劳列塔和同事们急切地等待着原始样本的返回。

这个使命已经教了我们关于本奴的？

    奥西里斯勒克斯的首席研究员和图森亚利桑那大学的天体生物学家劳列塔在电话中告诉我，本奴是一个远更大的天体的一个碎片，大约在10亿年前在主小行星带顺序上被粉碎。他说，这个天体的直径约为200公里，起源于太阳系远更外，可能围绕就在现在土星居住的地方。劳列塔说，生命的所有基本构建块被发现在这个天体中，它的父母可能要么是太阳系历史中非常早期的一个海洋世界或一个泥世界。

古代粘土泥

    劳列塔在《小行星猎人》（The Asteroid Hunter）中写道，本努的母小行星不得不一直是一个巨大的对流泥球，数百万年循环流体并完全的改变着原始的矿物学。

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    美国宇航局说，本奴可能在大约7亿到20亿年前从一颗远更大的富含碳的小行星破裂掉。

低密度天体

    劳列塔说，内太阳系中的大多数小行星是石质的、高密度的近地天体。但本奴是多孔的比我们预期的密度要小得多。

为什么小行星在理解太阳系生命中是如此重要的？

    劳列塔说，如果你开始尝试拼凑我们星球的历史，你会得到一个大约40亿年前的某个点，那里没有留下岩石记录。他说你必须一路走回到小行星来了解我们太阳系中矿物、有机物和冰形成的起源。他指出，它们把持太阳系演化的最早阶段。

一个崎岖不平的表面

    劳列塔说，本奴的表面比从我们的望远镜数据的分析预测的远更崎岖和多岩石。他说，我们已经想过它会是沙质的，者可能是砾石一样的，它只是被这些巨石统治。

样品惊奇

    劳列塔说，靠分析本奴上发现的磷酸盐看起来像来自一个古代海洋世界蒸发的一样，某些像我们围绕土星看到的一个冰卫星一样。他说，我们关于有机材料的多样性真的兴奋的。

为什么磷对生命是如此重要？

    劳列塔解释说.，形成DNA双螺旋结构的两条轨道是与糖键合的磷酸盐。他指出，因此磷酸盐在制造DNA和RNA中是必不可少的。劳列塔说，它对叫三磷酸腺苷（ATP）的能量携带分子是一种重要的元素，因为P代表磷酸盐。他说，然后一旦你得到像我们这样的动物，磷酸盐矿物质也构成我们的骨骼和牙齿。

    劳列塔在他的书中写道，按质量磷是第五重要的生物元素，仅次于氢、碳、氧和氮。但他写道，陆地生命从哪里得到它的磷是一个秘密。

小行星猎人（The Asteroid Hunter）。GRAND CENTRAL PUBLISHING

丰富的氨基酸

    劳列塔说，我们在我们的样品中发现了生物学中使用的 20 种氨基酸中的 13 种。

    至于其他七个？

    劳列塔说，我们还不能排除它们，它们可能一直低于我们目前的检测限。我们还发现了DNA中使用的所有四个核碱基或基因密码的字母;他说这意味着地球从这些富含碳的小行星接收了这些化合物。

    这些样本甚至可以揭示某种微化石或过去生命的证据，如果它在那里的话。

    劳列塔说，这是某些我们正给予许多关注的事情，但在理解生命起源时有某些我们缺少的基本东西。他特别好奇从单纯的地质材料到有某些生命的东西会发生什么。劳列塔也对至于为什么分子会自组织成有保护本能和来对它们的环境做出反应的能力的生物体感到困惑。

至于奥西里斯勒克斯？

    美国宇航局说，在奥西里斯勒克斯航天器将它的样本返回舱释放进地球大气层约20分钟后，该航天器启动了它的引擎出发在一个新使命上。该航天器被重新标榜为奥西里斯阿婆菲斯探索器（OSIRIS-Apophis Explorer），飞船将于2029年到达小行星阿婆菲斯。

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    我（Bruce Dorminey）是一名科学记者，也是《宇宙争议(brucedorminey.podbean.com) 》的主持人以及《遥远的..

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