Сюрпризы с астероидов: внутри, возможно, жизнь
Казалось бы, что может быть холоднее и мертвее астероида? Подождите, недавние исследования не оставляют камня на камне от представления об астероидах как о скучных бессмысленных камнях.
Аппарат НАСА OSIRIS-REx в 2020 году побывал на астероиде Бенну, орбита которого проходит недалеко от орбиты Земли, и собрал образцы грунта. А в 2023 году доставил их на Землю.
Грунт выглядел не очень впечатляюще. Да и что может быть интересного на астероиде размером с типичную планетку из книги «Маленький принц» (около 500 метров в диаметре)? Одно из бесчисленных малых космических тел, слепленных из пыли, камней и льда.
Но состав грунта оказался гораздо интереснее, чем можно было ожидать. В нем нашли массу ключевых деталей для «конструктора», из которого мы сделаны: углерод, воду, серу, разнообразные минералы и соли, аммиак и формальдегид. И гораздо более сложные детали, ключевые для живых систем: в начале 2025 года НАСА объявило, что в грунте с астероида Бенну нашли все пять нуклеиновых оснований, которые образуют ДНК и РНК, и 14 из 20 аминокислот, обнаруженных в известных белках (всего в природе встречается около 500 аминокислот, но в состав белков почему-то входят только 20 из них).
Бенну перевозит почти полный набор ингредиентов для приготовления «первичного бульона» — ключевые ингредиенты, из которых состоим мы и вся биосфера! Получается, астероиды, которые до сих пор представлялись бессмысленными глыбами косной материи, несущими только разрушение, на самом деле представляют собой семена жизни. Или модули для терраформирования — превращения безжизненной планеты в рай земной…
В сопроводительной статье другие исследователи сообщили, что материал с Бенну богат солями, созданными миллиарды лет назад — вероятно, когда водные пруды на родительском астероиде Бенну испарились и оставили после себя корку минералов. Эти соленые пруды, возможно, и были средой, когда-то сформировавшей органику, найденную на астероиде. Ну а если бы такой метеорит упал на формирующуюся Землю, эти соли очень пригодились бы для создания рассола, из которого состоят океаны и наша внутренняя среда. А ведь в начале времен, в эпоху так называемой тяжелой метеоритной бомбардировки, такие астероиды и кометы обильно сыпались на Землю, помогая планете приготовить «первичный бульон», пригодный для жизни.
Эволюция астероида
В августе вышло еще несколько исследований грунта с Бенну, проливающих свет на происхождение и эволюцию этого астероида. Выяснили, в частности, что Бенну собран из фрагментов более крупного родительского астероида, разрушенного столкновением в поясе астероидов между орбитами Марса и Юпитера. Этот предок Бенну состоял из материала, имеющего разное происхождение: часть — вблизи Солнца, часть — вдали от него и даже за пределами Солнечной системы.
«Мы обнаружили частицы звездной пыли с составом, предшествующим Солнечной системе, а еще органику, образовавшуюся, вероятно, в межзвездном пространстве, и высокотемпературные минералы, образовавшиеся близко к Солнцу. Все эти компоненты были перенесены на большие расстояния в область, где сформировался родительский астероид Бенну», — заключают исследователи.
Эволюция Бенну продолжалась все это время: лишь немногие исходные компоненты сохранились со времен сформировавшего Бенну столкновения, а большая часть материалов преобразовалась в результате реакций с водой. Оказывается, водой пронизаны не только живые тела, но даже астероид — и именно под ее влиянием минералы формируются, растворяются и преобразуются с течением времени.
Что нашли на карликовой планете
В августе вышло еще одно исследование, способное изменить взгляд ученых на астероиды. Оно посвящено самому крупному объекту в поясе астероидов между Марсом и Юпитером — Церере, диаметром почти 1 тысяча километров, — астрономы не так давно даже повысили ее в статусе до карликовой планеты.
Зонд Dawn еще в 2018 году собрал данные, показавшие, что яркие, отражающие свет области на поверхности Цереры в основном состоят из солей, оставшихся от жидкости, просачивающейся из-подо льда (судя по плотности, Церера на 20–30% состоит из водяного льда, а в центре, вероятно, каменное ядро). Анализ, проведенный в 2020 году, показал, что источником этой жидкости был огромный резервуар соленой воды под поверхностью. Кроме того, Dawn нашел на Церере простую органику — молекулы, содержащие углерод, основной строительный материал для живых клеток.
А новое исследование этих данных показало, что в глубине Цереры когда-то имелся долгоживущий источник энергии, который мог поддерживать пригодные для жизни условия.
Вода и углерод — два важнейших ингредиента для сборки жизни. Исследование выявило и третий необходимый элемент — наличие долговременного источника химической энергии в далеком прошлом Цереры. Тепловые и химические модели, имитирующие изменение температуры и состава недр Цереры с течением времени, показали, что около 2,5 миллиарда лет назад подземный океан Цереры имел постоянный источник горячей воды, содержащей растворенные газы, поднимающиеся из метаморфизованных пород в каменном ядре. Тепло возникало в результате распада радиоактивных элементов в сердце Цереры во времена ее юности — для каменных планет это обычное явление.
«На Земле, в местах, где горячая вода из подземных глубин смешивается с океаном, проходят пиршества микробов, питающихся химической энергией», — говорит Сэм Курвилл, ведущий автор исследования. Сейчас Церера вряд ли пригодна для жизни: она намного холоднее и ее подледный океан, вероятно, давно замерз. Период, когда Церера могла быть пригодной для жизни, был примерно 2,5–4 миллиарда лет назад, когда ее каменное ядро достигало пиковой температуры, а гидротермальные жидкости могли попадать в подледный океан Цереры.
Мы давно знаем про ледяные на вид миры, в которых наверняка есть океаны, разогреваемые приливными силами крупной планеты, как у многих спутников Юпитера и Сатурна. А здесь и этого нет, просто крошечная карликовая планета в поясе астероидов. И все равно возникают условия, пригодные для микробной жизни! Этот результат имеет значение для всех богатых водой объектов на периферии Солнечной системы, а их там великое множество. То есть даже в нашей Солнечной системе в разные периоды существования были как минимум десятки объектов, потенциально пригодных для поддержания жизни. И во всех бесчисленных звездных системах творится то же самое, в триллионах триллионов космических кастрюлек греется первичный бульон.
