空间探测器奥西里斯-REx带回的小行星样本揭示了太阳系中的生命所包含的水及其他化学成分的历史。
空间探测器奥西里斯-REx拍摄的小行星贝努
空间探测器奥西里斯-REx于2020年从小行星贝努（Bennu）上收集了120多克珍贵的尘埃和岩石颗粒，并于2023年凯旋。虽然这次样本回收工作是工程学上的一项惊人壮举，但它抵达地球仅仅是科学冒险的开始。
2025年1月29日，美国宇航局（NASA）举行新闻发布会，宣布了两个研究贝努样本的团队的发现。当天发布的两篇《自然》杂志上的论文详细介绍了这些颗粒。研究指出，贝努上富含氨基酸，构成生物蛋白质的20种氨基酸中的14种均有发现。蛋白质是构成生命的重要物质。虽然这些氨基酸本身并不能被算作生命，但它们是生命用来构建自身的重要分子结构。它们的存在有力地支持了这些物质是由贝努等小行星带到地球的理论。
科学家还发现了黏土和盐水，这些物质只有在水分缓慢蒸发时才会形成。这为我们了解太阳系中水的历史，特别是水与生命所需分子之间的相互作用提供了线索。
NASA总部科学任务理事会副局长尼基 · 福克斯（Nicky Fox）在新闻稿中表示：“小行星就像是地球历史的时光胶囊。贝努的样本对于我们理解太阳系中生命诞生之前的各项化学成分至关重要。”
生命的序幕
贝努和其他小行星一样，为我们提供了一个窥探早期太阳系的窗口。对于科学家来说，这些太空岩石代表着非常原始的环境，未受到行星和卫星上复杂的天气、水、岩石等因素的影响。它们可以展现太阳系早期存在的物质成分，以及这些物质的形成历史。
除了14种生物氨基酸外，贝努的样本还含有19种非生物氨基酸，以及构成RNA和DNA的5种核酸碱基。研究团队还发现了大量的氨，这些氨与贝努上的甲醛发生反应，生成了许多种氨基酸。这非常清楚地告诉了我们，这些物质是如何形成的。这些复杂的化学物质，包括生命所需的化学成分，使贝努样本成为研究生命起源的有力工具。
“奥西里斯-REx的数据为太阳系充满生命潜力的图景增添了重要的一笔，” 奥西里斯-REx的项目科学家杰森 · 德沃金（Jason Dworkin）说，“为什么到目前为止，我们只在地球上看到生命，而没有在其他地方看到——这是真正引人遐思的问题。”
有关贝努样本的另一个重大发现是随着水分蒸发而形成的盐水物质。像贝努这样的小行星可能是由冰岩直接聚集形成的。在某个时刻，这些冰一定融化了，因为水是形成贝努上发现的许多物质的必要条件。但盐水的存在表明，这些水随后也蒸发了。与我们的直觉相反的是，水分的流失也很重要：只有当水消失时，某些化学反应才可能产生这些物质，并且它们有一天可能会被生命利用。
仔细的调查
如果没有样本回收任务，或者样本受到污染，这些分析都不可能进行下去。奥西里斯-REx的任务是从贝努上采集样本并将其运送到地球，这是一项极具挑战性的任务。但科学家在样本抵达后还面临另一项困难重重的任务：不让地球的大气影响这些太空岩石携带的“时光”信息。
陨石专家蒂姆 · 麦考伊（Tim McCoy）指出，在研究水的历史时，任何水蒸气的污染都会使他们的研究无法进行。我们之所以能够知晓太阳系中水的历史，正是因为对小行星样本的精心管理。
样本被放置于航天器返回舱内洁净的储物箱中，全程没有暴露于外界空气。样本容器中充满了惰性气体氮气。样本被分配给了多个机构，一部分原因是这次任务的国际合作性质，另一部分原因是防止任何单一事故可能摧毁所有样本。
阿波罗登月任务同样带回了大量样本。尽管阿波罗任务结束已有50多年，但由于精心保存，科学家仍然能够对月球样本进行实验。
德沃金指出，贝努样本中的大部分物质仍处于未被研究的状态。如果它们能像阿波罗样本一样得到精心管理，科学家将能够在未来几十年中得到很多新的发现。
“我们正在寻找的线索是如此微小，以至于很容易被地球环境破坏或改变。”论文合著者之一丹尼 · 格拉文（Danny Glavin）说，“如果没有样本返回任务中细致的污染控制措施以及对贝努样本的精心管理和存储，这些新发现中的一部分是不可能实现的。”
左撇子生命
伟大的科学发现不仅带来答案，还会带来更多问题。贝努样本提出的最大问题之一涉及分子的“手性”。许多分子是手性的，意味着它们的形状可以采取两种镜像形式之一，左旋或右旋。我们所知的生命相当偏爱左旋分子，并通过进化来使用和产生它们。科学家不知道原因，但推测早期地球上左旋分子数量过多可能导致了这种倾向。
但在贝努的样本中，左旋和右旋分子的数量相等。如果贝努确实代表了那些为地球带来生命成分的小行星，那么为什么生命偏爱左旋分子仍然是一个谜。
资料来源 Astronomy
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本文作者科里·海恩斯（Korey Haynes）是天文学博士，长期从事系外行星研究，并且喜爱科普写作