Entdeckung von Uracil im Asteroiden Ryugu

Der nahegelegene kleinere Asteroid Ryugu ist der dritte Himmelskörper, von dem wir Proben seiner Oberfläche für detaillierte Analysen in Erdobservatorien haben (die anderen beiden sind der Mond und der Asteroid Itokawa). Die Kapsel der japanischen Raumsonde Hayabusa 2 landete im Dezember 2020 mit 5,4 Gramm außerirdischem Material von Ryukyu in Australien. Es mag nicht nach viel erscheinen, aber dank der modernen Techniken von heute können Sie aus einer so kleinen Menge viel herausholen. Die neuesten veröffentlichten Ergebnisse bestätigen, was wir bereits vermutet haben: Viele Asteroiden sind reich an komplexer organischer Materie. Eine Gruppe japanischer Forscher unter der Leitung von Yasuhiro Ohba (Universität Hokkaido) fand Uracil und Niacin (Vitamin B3) in Ryugu-Proben.

Wie bekannt, Uracil (C₄H₄N₂Oh₂) ist eine der vier stickstoffhaltigen Basen der RNA, wir sprechen also von einer der wichtigsten Substanzen des Lebens. Zunächst sollte klargestellt werden, dass ähnliche Verbindungen bereits in Meteoriten nachgewiesen wurden, aber es gab einige Kontroversen darüber, ob wir es mit einer Kontamination durch Materialien von unserem Planeten zu tun hatten, die mit der Erdoberfläche in Kontakt gekommen waren. Bei Ryugu-Modellen ist das Ergebnis definitiv und lässt keinen Raum für Zweifel. Um genau zu sein, Ryugu ist ein Asteroid vom Typ C, der, wenn er auf die Erde fällt, Meteoriten produziert, die reich an Kohlenstoffverbindungen sind, die als Kohlenstoffverbindungen klassifiziert werden. An Kohlenstoffverbindungen reiche Asteroiden und Kometen füllten im Laufe der Jahrzehnte die frühe Erde mit komplexer organischer Materie, von der angenommen wird, dass sie die Entstehung des Lebens begünstigt hat. Dieser Befund stärkt diese Hypothese.

Um die Ryugu-Proben zu analysieren, verwendeten die Forscher zwei Proben namens A0106 und C0107, die 38,4 bzw. 37,5 Milligramm Ryugu enthielten (die Buchstaben A und C bezeichnen die Probenräume, in denen Ryugu gelagert wurde); Kamera B wurde nicht verwendet, da nur zwei Aufnahmemanöver durchgeführt wurden). Die A0106-Suite wurde während des ersten Kontakts der Sonde mit dem Asteroiden und C0107 gesammelt. Allerdings wurden nicht die ganzen Proben in der Analyse verwendet, sondern nur etwa 10 Milligramm aus jedem Pool. Das Ryugu-Material wurde zunächst 20 Stunden lang in 105 °C heißes Wasser und dann in Salzsäure getaucht. Schließlich analysierten sie die resultierenden Verbindungen mithilfe von Flüssigchromatographie und hochauflösender Massenspektrometrie auf organische Moleküle und Stickstoffstellen. In Probe A0106 wurde Uracil mit einer Konzentration von 11 ± 6 ppb und in C0107 mit einer Konzentration von 32 ± 9 ppb nachgewiesen. Vitamin B3 wurde in hohen Konzentrationen nachgewiesen. Es wurde kein anderes stickstoffhaltiges Element nachgewiesen, aber es war in den Proben vorhanden und es wurde nicht ausgeschlossen, dass es später entdeckt werden könnte.

Da sich das C0107-Objekt in den letzten Millionen Jahren nur einen Meter von Ryugus Oberfläche entfernt befand, könnte der Unterschied in der Uracil-Konzentration auf die unterschiedliche Exposition gegenüber ultraviolettem Licht, kosmischer Strahlung und dem Sonnenwind der beiden Haufen zurückzuführen sein. Laut einer Analyse von Material, das von der Sonde Hayabusa 2 gesammelt wurde, entstand Ryuku durch die Ansammlung von Fragmenten nach einem Einschlag mit einem Asteroiden, der größer ist als der, der während des Einschlags entstanden ist – ein Asteroiden-Trümmerhaufen. Der Ursprung des Sonnensystems vor 4,56 Milliarden Jahren im Asteroidenhauptgürtel (oder noch weiter entfernt). Vor 5 Millionen Jahren bewegte sich Ryugu in seine jetzige erdnahe Umlaufbahn. Diese Studie ist keine Suche nach Kohlenstoffverbindungen in den Ryugu-Proben, da die Analyseergebnisse bereits veröffentlicht wurden, was zu einer großen Anzahl organischer Substanzen (einige Aminosäuren, die nichts mit dem Leben auf der Erde zu tun haben, PAKs, Carbonsäuren, Alkylamine usw.) . Dies wird sicherlich nicht die letzte Studie gewesen sein, die mit Ryugu-Modellen durchgeführt wurde. Jetzt ist es an der Zeit, sich auf den 24. September 2023 zu freuen, den Tag, an dem die OSIRIS-REx-Sonde der NASA mit mehr als 400 Gramm Material, das von einem anderen organisch reichen Asteroiden, Bennu, gesammelt wurde, in Utah landen wird. Wie ähnlich ist er Ryuku?

Anmerkungen:

• https://www.nature.com/articles/s41467-023-36904-3