小行星能否为我们提供生命DNA样本？生命的起源源于何处？

　　文章简介：美国宇航局天体生物学家探测到被传送到地球的小行星Ryugu尘埃。科学家们分别将它们放入液体、气体中集中测试，试探其性质。
　　日本的隼鸟2号航天器从距离地球表面约120英里（200公里）的地方向澳大利亚内陆地区的地面投放了一个太空舱。太空舱内装有太阳系中最珍贵的一些货物：从小行星龙宫表面收集到的灰尘。
　　到2021年年底，日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）将把龙宫星的尘埃样本分散给全球的六个科学家团队。这些研究人员将通过对这些古老的颗粒进行探测、加热和检查，来了解更多关于它们的起源。
　　在龙宫星的调查小组中，将有来自马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心的天体生物学分析实验室的科学家。天体生物学实验室的研究人员使用尖端仪器，这些仪器与法医实验室用于破案的仪器相似。但是，美国宇航局的科学家们并不是用于破案，而是通过探测太空岩石的分子证据来拼凑早期太阳系的历史。
　　＂我们正在做的是为了帮助我们更好的理解地球是如何演变到了今天，＂戈达德的天体生物学分析实验室主任Jason P. Dworkin说，＂我们是如何从一个围绕着我们正在形成的太阳的气体和尘埃盘中获得地球上的生命，以及可能在其他地方获得生命的？Dworkin 担任一个全球团队的国际副手，该团队将探测龙宫星的样本，寻找作为地球生命前体的有机化合物。
　　龙宫星是一颗较大的小行星中的古老碎片，它在催生我们太阳系的气体和尘埃云中形成。它是一个耐人寻味的小行星，龙宫星中富含生命所必需的元素——碳。
　　Dworkin 和他的团队将在明年夏天收到那份龙宫样本时，他们将在样本中寻找有机化合物，或碳基化合物，以便更好地了解这些化合物是如何首先形成并扩散到整个太阳系的。
　　天体生物学家对氨基酸这类有机化合物十分感兴趣，氨基酸构成了数十万种蛋白质分子。同时氨基酸负责为一些生命最基本的功能提供动力，例如制造出新的DNA。通过研究保存在太空岩石中的氨基酸的类型和数量的差异，科学家可以建立一个记录关于这些分子如何形成的。
　　来自龙宫星的灰尘目前距离地球游大约900万英里（1500万公里），龙宫星的灰尘将是科学家所掌握的保存最完美的太空材料之一。这是有史以来在太空中收集并返回地球的第二个小行星样本。
　　在龙宫星的灰尘样本抵达地球之前，历史上第一次小行星采样任务是由日本宇宙航空研究开发机构在2010年带回的小行星伊藤川的微小样本。在此之前，2006年，美国宇航局从Wild-2号彗星上获得了一个小样本，作为其Stardust任务的一部分。2023年，美国宇航局的OSIRIS-REx将带回至少十几盎司，或数百克的小行星贝努。OSIRIS-REx一直在太空中旅行，几十亿年来基本没有改变。
　　＂我们的最终目标是了解有机化合物是如何在地外环境中形成的，＂日本福冈九州大学地球化学教授Hiroshi Naraoka说， ＂因此，我们希望分析许多有机化合物，包括氨基酸、硫化合物和氮化合物，这样就可以建立一个关于小行星中发生有机合成类型的故事。＂ Naraoka是全球隼鸟2号团队的负责人，该团队将分析龙宫星尘埃样本的有机成分。
　　在分析了龙宫星的构成之后，科学家们将会把它与小行星贝努进行比较。小行星贝努是OSIRIS-REx疯狂地抓取样本的地点，它在10月20日短暂地在小行星的表面着陆。
　　Dworkin 说：＂这两颗小行星有相似的形状，但是小行星贝努似乎有更多关于过去的水和有机化合物的证据，＂他的实验室也将收到贝努的十分之一盎司，或几克。＂鉴于它们来自小行星带的不同母体，有不同的历史，看看它们如何比较将会非常有趣。
　　分析小行星颗粒需要大量实验
　　戈达德的天体化学家们所处理的最苛刻的项目之一就是分析龙宫星的尘埃。他们不得不使用数量极少的样本。因为隼鸟2号预计从龙宫收集到的尘埃不超过几克（大约只有六颗咖啡豆的重量），尽管这已经比从伊藤川带回的物质要多得多。尽管只有这么少的重量，这还会被分散到众多科学家手中，这就意味这Dworkin 和他的同事能只得到原始样本的一小部分。数量非常的少，甚至只是比典型的雪花略多一点而已。
　　＂与Dworkin 一起工作的戈达德天体化学家Parker说：＂我们将处理比我们以往分析陨石时小得多的样品。
　　图解：安装在金箔上的默奇森陨石斑点（约4微克）在玻璃安瓿中的放大图像。这是在美国宇航局戈达德天体化学家即将执行的热水提取程序以释放任何可溶于水的有机化合物时拍摄的。图源：美国宇航局戈达德太空飞行中心
　　Parker说，Goddard团队与国际同行合作，已经在一年多的时间里练习处理微小的样品。例如，他们已经分析了来自一个名为Murchison的陨石的尘埃颗粒，这枚尘埃颗粒富含了极多碳元素。然后，他们用相同的技术分析了一个没有任何外星物质的样本，以确保他们能分辨出两者之间的区别。
　　在戈达德科学家收到龙宫星的尘埃后，他们将把颗粒悬浮在一个玻璃管内的水溶液中。然后他们会把溶液加热到沸水的温度，即华氏212度（摄氏100度），持续24小时，试图提取任何能溶解于水的有机化合物。
　　研究人员将通过强大的分析机器来运行该溶液，该机器将按形状和质量分离里面的分子并识别每一种存在于其中的物质。
　　＂当面对对于像龙宫星尘埃这样真正珍贵的样品时，你会一直在想，＂我希望这个试管不会坏，我希望这个反应能正确进行，这样就不会浪费这些珍贵的样本＂＂ Dworkin分析小组的研究员Hannah L. McLain说。＂但我们已经完全建立了我们的技术，以实验时确保不会出错，我们很高兴能分析真正的样品。
　　BY:  Svetlana Shekhtman
　　FY:  秋白
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