21 juni 2024

Eerste analyse Ryugu monsters rijk aan organische moleculen

Impressie van Hayabusa-2, die bodemmonsters verzamelt bij de planetoïde Ryugu. Credit: JAXA.

De asteroïde (162173) Ryugu is rijk aan prebiotische organische moleculen aan zijn oppervlak, zo heeft een Japans/Amerikaans team van onderzoekers vastgesteld. Op zo’n kleine 350 miljoen km van de aarde werden rond 2019/20 monsters van Ryugu verzameld door de sonde Hayabusa2 en eind 2020 naar de aarde verzonden. Een eerste analyse uitgevoerd door planetair onderzoekers die een fractie van dit materiaal onderzochten onthulde het organisch materiaal. Het artikel van het team is recent gepubliceerd in Science. Organische stoffen zijn de bouwstenen van alle bekende vormen van aards leven en bestaan uit een grote verscheidenheid aan verbindingen gemaakt van koolstof gecombineerd met waterstof, zuurstof, stikstof, zwavel. Organische moleculen kunnen echter ook ontstaan door chemische reacties waarbij geen levende wezens betrokken zijn, wat inhoudt dat chemische processen in asteroïden ingrediënten voor het leven ‘zoals wij dat kennen’ kunnen creëren. Op Ryugu’s oppervlak heersen barre omstandigheden, veroorzaakt door o.a. kosmische straling, maar hoofdauteur Hiroshi Naraoka (Kyushu Universiteit) stelt dat het bovenste oppervlaktemateriaal van Ryugu het potentieel heeft om organische moleculen te beschermen. Mede-onderzoeker Jason Dworkin (NASA/GSFC) voegt hieraan toe; “Deze moleculen kunnen door het hele zonnestelsel worden getransporteerd en zich mogelijk verspreiden als interplanetaire stofdeeltjes nadat ze door inslagen of andere oorzaken uit de bovenste laag van de asteroïde zijn geworpen.”

Deze conceptuele afbeelding illustreert de soorten organische moleculen die zijn gevonden in het monster van asteroïde Ryugu, verzameld door het Japanse ruimtevaartuig Hayabusa2. Credits: NASA/JAXA/Dan Gallagher

Het team ontdekte een keur aan prebiotische organische stoffen, waaronder vijftien verschillende soorten aminozuren, o.a. glycine. Aminozuren worden door levende wezens gebruikt om eiwitten te bouwen die essentieel zijn voor het reguleren van chemische reacties en het vormen van structuren zoals haar en spieren. Zogenoemde ‘C-type’ asteroïden als Ryugu komen veel voor in de asteroïdengordel en zijn voorgesteld als de ‘moederlichamen’ van koolstofhoudende meteorieten. De monsters van Ryugu bieden nu de mogelijkheid om organische verbindingen te onderzoeken ter vergelijking met die van koolstofhoudende meteorieten, waarvan bekend is dat ze een verscheidenheid aan oplosbare organische moleculen (SOM’s) bevatten, waaronder prebiotische moleculen zoals aminozuren. SOM’s in Ryugu-monsters, werden onderzocht o.a. met hulp van massaspectrometrie, en de aminozuurresultaten van Ryugu kwamen grotendeels overeen met wat is waargenomen in bepaalde soorten koolstofhoudende meteorieten.

Prebiotische chemie
De prebiotische chemie tracht de verbindingen en reacties te ontdekken die aanleiding hebben kunnen geven tot het ontstaan van leven. Onder de prebiotische organische stoffen die in het monster werden aangetroffen, bevonden zich naast de aminozuren, ook vele soorten organische stoffen die zich vormen in de aanwezigheid van vloeibaar water, waaronder polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK). Al deze moleculen kunnen door het hele zonnestelsel worden getransporteerd en zich mogelijk verspreiden als interplanetaire stofdeeltjes nadat ze door inslagen uit de bovenste laag van de asteroïde zijn geworpen. 

Suikers en nucleobasen (componenten van DNA en RNA) die zijn ontdekt in sommige koolstofrijke meteorieten, zijn echter nog niet geïdentificeerd in het materiaal van Ryugu. Daniel Glavin (NASA), en co-auteur van het artikel stelt: Het is mogelijk dat deze verbindingen aanwezig zijn in Ryugu, maar onder onze analytische detectielimieten liggen, gezien de relatief kleine monstermassa die beschikbaar is voor studie (30 milligram) toegewezen aan het team.” Hun werk is de eerste organische analyse van het Ryugu-monster en de monsters zullen jarenlang worden bestudeerd. Dworkin stelde: “We zullen een directe vergelijking maken tussen de monsters van Ryugu en het monster van asteroïde Bennu wanneer NASA’s OSIRIS-REx-missie het in 2023 naar de aarde terugbrengt. OSIRIS-REx zal naar verwachting veel meer monstermassa van Bennu terugsturen en zal een andere belangrijke gelegenheid bieden om te zoeken naar sporen van organische bouwstenen van leven in een koolstofrijke asteroïde.”

Het materiaal van Ryugu is het meest primitieve materiaal van ons zonnestelsel dat ooit is onderzocht.
Oude ruimterotsen, zoals Ruygu, stellen wetenschappers daarom in staat om in het verleden te kijken. Door stukken van asteroïden van dichtbij te bestuderen, kunnen onderzoekers begrijpen hoe de organische materie die nu de basis vormt van al het leven op aarde, ontstond uit de moleculaire wolk die zo’n 4,6 miljard jaar geleden het zonnestelsel deed ontstaan en hoe het evolueerde. Bronnen; NASA, JAXA, Science, Space.com
Share

Comments

  1. Interessant !
    Ik ben benieuwd of OSIRIS-Rex met soortgelijke resultaten gaat komen.

  2. Angele van Oosterom zegt

    Yep. Het is op 24 september a.s. dat de capsule met materiaal van die missie op aarde gaat landen, zie ook volgend artikel,
    https://www.space.com/osiris-rex-asteroid-sample-delivery-preview
    OSIRIS-REx gaat dan op weg voor een rendez-vous met Apophis,.en zal bij deze arriveren vlak voordat Apophis de aarde bijzonder dicht nadert. Maar ‘slechts’ ter studie, niet voor het verzamelen van materiaal,
    https://www.space.com/osiris-rex-mission-asteroid-apophis-2029

Speak Your Mind

*