1 - https://www.nature.com/articles/s41550-024-02472-9

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Publicado:29 de janeiro de 2025

Abundância de amônia e matéria orgânica solúvel rica em nitrogênio em amostras do asteroide (101955) Bennu

9 ,

199–210 ( 2025 ) Cite este artigo

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Resumo

A matéria orgânica em meteoritos revela pistas sobre a química primitiva do Sistema Solar e a origem de moléculas importantes para a vida, mas a exposição terrestre complica a interpretação. Amostras trazidas do asteroide tipo B Bennu pela missão OSI-REGOLIT (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, and Security–Regolith Explorer) permitiram o estudo de material carbonáceo primordial proveniente de asteroides, sem exposição descontrolada à biosfera da Terra. Demonstramos aqui que as amostras de Bennu são ricas em voláteis, com mais carbono, nitrogênio e amônia do que as amostras do asteroide Ryugu e a maioria dos meteoritos. O enriquecimento isotópico de nitrogênio-15 indica que a amônia e outras moléculas solúveis contendo nitrogênio se formaram em uma nuvem molecular fria ou no disco protoplanetário externo. Detectamos aminoácidos (incluindo 14 dos 20 utilizados na biologia terrestre), aminas, formaldeído, ácidos carboxílicos, hidrocarbonetos aromáticos policíclicos e N-heterociclos (incluindo todas as cinco nucleobases encontradas no DNA e RNA), juntamente com cerca de 10.000 espécies químicas contendo nitrogênio. Todos os aminoácidos quirais não proteicos eram racêmicos ou quase racêmicos, o que implica que a quiralidade canhota da vida terrestre pode não ser devida a vieses em moléculas prebióticas trazidas por impactos. As abundâncias relativas de aminoácidos e outros compostos orgânicos solúveis sugerem formação e alteração por reações de baixa temperatura, possivelmente em fluidos ricos em NH₃ . O asteroide progenitor de Bennu se desenvolveu em gelos provenientes de um reservatório no Sistema Solar externo, onde o gelo de amônia era estável, ou acumulou esses gelos.

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Principal

Asteroides primitivos — aqueles cuja composição química principal foi estabelecida no disco protoplanetário — registram processos que ocorreram durante a formação e evolução do Sistema Solar primitivo. O transporte e a liberação de compostos orgânicos desses corpos podem ter sido uma fonte de moléculas disponíveis para o surgimento da vida na Terra e, potencialmente, em outros lugares.

Os meteoritos condritos carbonáceos (CC) são amostras de corpos primitivos ricos em carbono. Em particular, os CCs CI, CM, CR, CY e C2 ung (semelhantes a Ivuna, Mighei, Renazzo, Yamato e tipo 2 não agrupado, respectivamente) sofreram alteração aquosa moderada a extensa (reações com água líquida) em seus corpos parentais e tipicamente contêm de 1 a 3% em peso de carbono total, com raros casos de até 5% em peso (ref. 1 ). O carbono orgânico é encontrado principalmente em matéria orgânica insolúvel estruturalmente complexa e em uma mistura diversa de matéria orgânica solúvel (MOS) que contém moléculas orgânicas prebióticas (ref. 2 e referências ali citadas). No entanto, muitas vezes não está claro quais objetos do Sistema Solar são os corpos parentais dos CCs 3. Além disso, eles sofrem alterações ao serem expostos ao ambiente terrestre 4 , o que torna a interpretação desafiadora. A missão Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, and Security–Regolith Explorer (OSIRIS-REx) coletou material intocado da superfície bem caracterizada do asteroide primitivo do tipo B (101955) Bennu e o trouxe para a Terra sob condições controladas para minimizar a contaminação e proteger contra os efeitos da entrada atmosférica 5 .

Observações feitas por espaçonaves próximas a Bennu corroboraram previsões pré-voo 6,7 de uma composição rica em carbono, incluindo fortes características de carbono orgânico alifático e aromático em 3,4 μm, consistentes com abundâncias de carbono de até ~2,5% em peso e um histórico de alteração aquosa em baixa temperatura (<100 °C) 8,9 . Uma característica espectral muito mais fraca observada em 3,1 μm pode ser consistente com algumas fases contendo NH 9 , como sais de amônio ou matéria orgânica rica em N. Os dados de sensoriamento remoto também confirmaram que Bennu é um aglomerado de detritos 7 , constituído por fragmentos reacumulados de um asteroide maior, catastroficamente destruído (doravante, corpo parental).

A espaçonave coletou regolito (material granular não consolidado) a uma profundidade de até ~0,5 m na cratera Hokioi 10 , que se acredita ser um local de impacto recente em Bennu, com base em sua inclinação espectral mais avermelhada que a média 11 , e entregou uma massa total de amostra de 121,6 g à Terra 5. Análises laboratoriais iniciais encontraram teores de C de 4,5–4,7% em peso e teores de N de 0,23–0,25% em peso (ref. 5 ). A mineralogia hidratada do regolito 5 sugere que o corpo parental de Bennu acumulou gelos, que se condensaram a partir do disco protoplanetário externo.

Dada a semelhança composicional de Bennu com CIs e CMs alterados aquos 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , levantamos a hipótese 12 de que as amostras conteriam um conjunto semelhante de compostos orgânicos — incluindo moléculas encontradas na biologia, como aminoácidos de proteínas com excessos enantioméricos canhotos 13 , ácidos carboxílicos, purinas, pirimidinas e seus precursores — e abundâncias e distribuições semelhantes de SOM. Para testar essas hipóteses e explorar as implicações para o corpo parental de Bennu, analisamos a matéria orgânica em quatro amostras agregadas (massa não classificada) de Bennu: duas amostras constituídas principalmente por partículas finas (<100 μm) recuperadas do transbordamento para o convés de aviônica do recipiente de retorno de amostras 5 , 12 e duas amostras contendo uma mistura de partículas finas e intermediárias (100–500 μm) removidas de dentro do Mecanismo de Aquisição de Amostras Touch-and-Go (TAGSAM) 14 ( Métodos ).

Resultados

Realizamos análises elementares por espectrometria de massa de razão isotópica (EA-IRMS) de agregados de Bennu, incluindo um extrato aquoso e um resíduo sólido ( Métodos) , e encontramos abundâncias totais comparáveis de C (4,5–4,7% em peso) e N (0,23–0,25% em peso) às análises anteriores⁵ ( Tabela de Dados Estendidos 1 ). O extrato aquoso apresentou enriquecimento em ¹⁵N (+180 ± 47‰) (Tabela de Dados Estendidos 1 e Tabela Suplementar 4 ) e alta concentração de amônia, ~13,6 μmol g⁻¹ ( Figura 1 e Tabela de Dados Estendidos 2 ). A concentração de amônia correspondeu a ~40% do N total estimado no extrato aquoso de Bennu antes da secagem (Tabela de Dados Estendidos 1 e Tabela Suplementar 4 ). O valor elevado de 15N indica que a amônia não foi derivada do propelente de hidrazina da espaçonave, comparativamente empobrecido em 15N (δ 15 N = +4,7‰; Informações Suplementares ).

figura 1 — Figura 1: Concentrações de amônia livre medidas nos extratos de Bennu (amostra OREX-803001-0), Ryugu (amostra A0106) e CCs selecionados.

Realizamos análises não direcionadas de extratos metanólicos do agregado Bennu usando espectrometria de massa por ressonância ciclotrônica de íons com transformada de Fourier (FTICR-MS; Métodos ). Os espectros de massa dos extratos continham dezenas de milhares de compostos com razões massa/carga ( m / z ) entre 100 e 700, que correspondem a aproximadamente 16.000 fórmulas moleculares compostas por C, H, N, O, S e Mg (Fig. 2 ). Identificamos um espectro contínuo de tamanhos moleculares, com uma gama de estados de oxidação do carbono, desde moléculas não polares ou ligeiramente polares — incluindo hidrocarbonetos aromáticos policíclicos, hidrocarbonetos aromáticos policíclicos alquilados e uma série homóloga de moléculas alifáticas substituídas insaturadas — até moléculas pequenas mais polares contendo apenas CHO, CHNO, CHOS ou CHNOS (Fig. 2 , Fig. 1 dos Dados Estendidos e Fig. 15 do Material Suplementar ). O SOM é caracterizado por sua química rica em nitrogênio, com até sete átomos de nitrogênio por molécula detectados por meio de fotoionização (APPI + ) e ionização por eletrospray (ESI −/+ ), respectivamente (Fig. 2 e Fig. 1 dos Dados Estendidos ).

figura 2 — Figura 2: Dados de FTICR-MS no modo de ionização por eletrospray dos extratos de metanol de Bennu (OREX-803006-0), comparados com Ryugu (A0106) e Murchison.

Investigamos a presença de aminoácidos utilizando cromatografia gasosa de pirólise acoplada à espectrometria de massas com triplo quadrupolo (pyGC-QqQ-MS; Métodos e Figura Suplementar 14 ). Em seguida, determinamos a abundância e as razões enantioméricas dos aminoácidos em um extrato aquoso quente por meio de cromatografia líquida com detecção por fluorescência ultravioleta (UV) e espectrometria de massas (LC-FD/MS; Figura 3 , Métodos , Figura de Dados Estendidos 2 e Figuras Suplementares 8 e 9 ).

figura 3 — Figura 3: Aminoácidos identificados por cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massa no extrato hidrolisado em meio ácido e água quente de Bennu (OREX-800031-0).

Um total de 33 aminoácidos foram identificados nos agregados de Bennu, juntamente com um conjunto não contabilizado de aminoácidos alifáticos C6 e C7 que também foram detectados, mas não identificados nominalmente com padrões (Fig. 3 , Tabelas de Dados Estendidos 2 e 3 e Fig. de Dados Estendidos 2 ). Estes incluíam 14 dos 20 aminoácidos proteicos padrão usados em biologia terrestre (Tabela Suplementar 12 ), todos previamente relatados em meteoritos 13 . A glicina foi o aminoácido mais abundante (44 nmol g −1 ), com a maior parte na forma livre, ou seja, sem hidrólise ácida (Tabela de Dados Estendidos 3 ). Metionina, tirosina e asparagina foram detectadas, de forma tentativa, em níveis residuais acima do ruído de fundo, próximos ao limite de detecção de 0,1 nmol g −1 (Tabela Suplementar 12 ).

Além disso, foram identificados 19 aminoácidos não proteicos (Tabela de Dados Estendidos 3 e Figuras Suplementares 6 , 8 e 9 ). Todos os isômeros possíveis dos aminoácidos alifáticos primários de C3 a C5 foram identificados no extrato aquoso quente, assim como leucina, isoleucina e ácido ε-amino- n -caproico em níveis residuais (Figura 3 , Tabela de Dados Estendidos 3 e Figuras Suplementares 8 e 9 ).

Todos os aminoácidos quirais não proteicos que puderam ser resolvidos enantiomericamente, incluindo isovalina, norvalina, ácido β-amino- n- butírico, ácido β-aminoisobutírico e ácido 3-aminopentanoico, estavam presentes como misturas racêmicas ou quase racêmicas (abundâncias iguais dos enantiômeros D e L ) dentro das incertezas analíticas (Tabela de Dados Estendidos 4 ). A detecção de alanina e ácido aspártico racêmicos dentro da margem de erro indica que a amostra era pura, com contaminação desprezível por aminoácidos L -PROTEICOS BIOLÓGICOS. UM EXCESSO DE L -valina de aproximadamente 34% foi medido no mesmo extrato aquoso quente após hidrólise ácida (Tabela de Dados Estendidos 4 ); entretanto, também observamos níveis elevados de L- valina no branco do procedimento (Figura 3 ), portanto, contaminação laboratorial é uma possível explicação. Medições isotópicas de valina serão necessárias para determinar a origem do excesso DE L- valina medido no extrato de Bennu.

A amônia e o formaldeído são potenciais precursores para a síntese de aminoácidos e outras moléculas orgânicas solúveis, sendo alvos principais desta investigação. A amônia foi identificada independentemente, juntamente com o formaldeído, em uma amostra de um painel de aviônica utilizando espectrometria de massa a laser de dois estágios em microescala (μ-L 2 MS) (Fig. 4 e Métodos ). A amônia também estava distribuída heterogeneamente nessas partículas na escala de ~5 μm (Fig. 4 ). É provável que a maior parte da amônia nas amostras de agregados de Bennu tenha sido originalmente retida como sais ou ligada a minerais de argila ou matéria orgânica 15,16 , visto que a amônia livre, altamente volátil, é propensa a perdas. Metilamina volátil (914 nmol g −1 ) e etilamina (121 nmol g −1 ), que são derivados da amônia, dominaram as 16 aminas primárias alifáticas identificadas no extrato de água quente (Tabela de Dados Estendidos 2 e Figura Suplementar 6 ) e provavelmente também estavam presentes como sais.

figura 4 — Figura 4: Amônia e formaldeído em Bennu (OREX-501006-0) identificados por μ-L 2 MS.

Nove ácidos monocarboxílicos C1 - C7 e dois ácidos dicarboxílicos foram identificados no extrato de água quente por GC-QqQ-MS (Tabela de Dados Estendidos 5 e Figura Suplementar 10 ). Os ácidos fórmico (4.106 nmol g −1 ) e acético (1.436 nmol g −1 ) foram os dois ácidos carboxílicos mais abundantes detectados.

Pelo menos 23 N-heterociclos diferentes, incluindo todas as cinco nucleobases biológicas canônicas (adenina, guanina, citosina, timina e uracila) (Tabela de Dados Estendidos 6 ), foram identificados em um extrato ácido por cromatografia líquida de alta eficiência com ionização por electrospray e espectrometria de massa de alta resolução (HPLC/ESI-HRMS; Métodos e Figuras Suplementares 11–13 ). Muitos desses N-heterociclos também foram detectados em material agregado usando pyGC-QqQ-MS com análise por via úmida (Figura Suplementar 14 ).

Discussão

Evidências de matéria orgânica solúvel extraterrestre

A diversidade da matéria orgânica do solo (MOS) no extrato metanólico de Bennu (Fig. 2 ) é inconsistente com a biologia terrestre, que apresenta uma distribuição muito mais simples 17 . O grande enriquecimento em 15 N (δ 15 N = +180‰; Tabela de Dados Estendidos 1 ) no extrato aquoso, composto por amônia, aminas, aminoácidos, heterociclos nitrogenados e outras moléculas contendo nitrogênio, está bem fora da faixa de δ 15 N da matéria orgânica terrestre, de -10‰ a +20‰ (ref. 18 ). A distribuição complexa de aminas, ácidos carboxílicos e aminoácidos predominantemente racêmicos, incluindo diversos aminoácidos não proteicos raros ou inexistentes na biologia (Tabelas de Dados Estendidos 2–5 ) , corrobora fortemente a origem extraterrestre dessas moléculas. A violação das regras de Chargaff (a proporção de 1:1 entre bases purinas e pirimidinas deve existir no DNA de qualquer organismo) e a diversidade de N-heterociclos, incluindo moléculas biologicamente incomuns (Tabela de Dados Estendidos 6 ), também indicam uma origem não terrestre.

A natureza rica em voláteis de Bennu em comparação com outros materiais astronômicos

As amostras de agregados de Bennu analisadas neste estudo apresentaram uma abundância média ponderada pela massa de C e N totais superior à dos meteoritos CI e CM estudados anteriormente 19 e às amostras de agregados de Ryugu (Tabela Suplementar 3 ). Esse alto teor de voláteis pode estar relacionado ao ambiente de formação e/ou à história de alteração do corpo parental de Bennu. Embora a mineralogia e a composição elementar de Bennu sejam semelhantes às dos condritos CI1 extensivamente alterados 5 , as composições isotópicas de H e N (Tabela de Dados Estendidos 1 e Figura Suplementar 3 ) sugerem uma afinidade maior com condritos do tipo 2 menos alterados em meio aquoso, como Tagish Lake e Tarda.

A diversidade da matéria orgânica do solo (MOS) nos agregados de Bennu é comparável à das amostras de Ryugu e do meteorito CM2 Murchison 17,20 , embora com uma faixa de massa e estado de oxidação do carbono menores do que Murchison (Fig. 2 e Fig. 1 dos Dados Estendidos ). A composição rica em nitrogênio dos agregados de Bennu analisados até o momento contrasta com a química rica em enxofre das amostras de Ryugu 20 , refletindo o processamento aquoso em baixa temperatura no corpo parental de Bennu e uma química orgânica rica em nitrogênio distinta daquela dos condritos CI e CM mais alterados por meio de água.

A abundância de amônia extraída com água que medimos para Bennu foi 12 vezes maior do que em Murchison e 75 vezes maior do que em Ryugu (Fig. 1 e Tabela de Dados Estendidos 2 ). Ela só é superada pela do Nunatak Graves (GRA) 95229 (ref. 16 ) e pela do Orgueil ( ref. 21 , 22 ). Um extrato de amostra diferente de Orgueil ( ref . 16) apresentou abundâncias de amônia livre muito menores em comparação com Bennu (Fig. 1 ). Como o tratamento hidrotérmico a 300 °C e 100 MPa libera amônia adicional ligada à matéria orgânica insolúvel desses Complexos de Coral (CCs) (ref. 16 ) , a abundância de amônia no extrato de água quente de Bennu provavelmente representa um limite inferior (Tabela de Dados Estendidos 2 ). Sais de amônio também foram identificados no cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko 23 , 24 e no planeta anão Ceres 25. Os ácidos carboxílicos estão tipicamente entre as classes de compostos orgânicos solúveis mais abundantes em CCs (Fig. 5 ) 26 , e essas moléculas poderiam ter servido como contra-íons para quaisquer sais de amônio em Bennu (por exemplo, formiato de amônio como observado no cometa 67P (refs. 23 , 24 )).

figura 5 — Figura 5: Distribuição e abundância total de aminas, aminoácidos e ácidos carboxílicos em Bennu (OREX-803001-0) em comparação com Ryugu (A0106) e CCs selecionados.

A distribuição de aminas C1 - C6 segue a tendência de diminuição da concentração com o aumento do tamanho observada nos condritos ung CI1, CM2 e C2 (Tabela de Dados Estendidos 2 ). No entanto, a maior abundância geral e a distribuição mais ampla de aminas em comparação com Ryugu e Orgueil (Tabela de Dados Estendidos 2 ) podem ser explicadas por um menor grau de atividade aquosa durante a síntese orgânica no corpo parental de Bennu. As amostras de Ryugu exibem uma abundância muito maior de isopropilamina em relação à n- propilamina , menos termicamente estável , enquanto as abundâncias de aminas de cadeia linear e ramificada que medimos para Bennu foram semelhantes entre si (Tabela de Dados Estendidos 2 ). Essa observação também pode ser indicativa de uma alteração hidrotermal menos extensa no corpo parental de Bennu.

O extrato aquoso de Bennu apresenta maior diversidade estrutural de ácidos monocarboxílicos em comparação com Ryugu, com nove ácidos carboxílicos C1–C7 identificados (Tabela de Dados Estendidos 5 ) . Embora o agregado de Ryugu apresente abundâncias totais muito maiores de ácidos fórmico e acético em comparação com Bennu, nenhum outro ácido monocarboxílico foi relatado no extrato de Ryugu acima de 0,1 nmol g⁻¹ ( Tabela de Dados Estendidos 5 ). Essa diferença pode ser resultado de um pH mais ácido dos fluidos no corpo parental de Ryugu²¹ em comparação com o de Bennu, levando à sua evaporação e/ou alteração aquosa mais extensa, resultando na decomposição ou alteração dos ácidos carboxílicos²⁸ . A diversidade estrutural de ácidos carboxílicos em Bennu é consistente com uma origem por meio de reações estocásticas de radicais livres em baixas temperaturas em grãos de poeira interestelar²⁶ . Análises isotópicas de ácidos carboxílicos são necessárias para restringir ainda mais as origens abióticas dessas moléculas em Bennu.

A abundância total de aminoácidos proteicos e não proteicos identificados de C2 a C6 no extrato aquoso quente de Bennu (~70 nmol g⁻¹ ) foi 3,6 vezes menor do que em Murchison, mas 4,7 vezes maior do que nos extratos de Ryugu (Fig. 6 e Tabela de Dados Estendidos 3 ). A abundância total de aminoácidos em Bennu assemelha-se à de CI1 e a alguns condritos pulmonares CM2 e C2 menos alterados (Fig. 6a ). No entanto, a distribuição de aminoácidos é dominada por glicina, com menores abundâncias relativas de α-alanina, β-alanina, ácido α-aminoisobutírico e isovalina em comparação com os condritos CC (Fig. 6a ). As altas abundâncias relativas de glicina e misturas racêmicas da maioria dos α-aminoácidos sugerem uma formação por meio de polimerização de HCN e/ou síntese de cianidrina de Strecker durante a alteração aquosa no corpo parental de Bennu² . Entretanto, mecanismos alternativos de formação de aminoácidos 2 , 29 são necessários para explicar a formação dos aminoácidos β, γ e δ observados no extrato de água quente (Figura de Dados Estendidos 2 e Tabela de Dados Estendidos 3 ).

figura 6 — Figura 6: Abundâncias relativas e concentrações totais de aminoácidos e percentagem de excessos enantioméricos DE L -isovalina medidos por cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massa em Bennu (OREX-803001-0) em comparação com Ryugu (A0106) e CCs selecionados.

A baixa razão β-alanina/glicina (~0,08) que medimos para Bennu é inesperada com base nas tendências observadas em CCs (Fig. 6a ) e na composição elementar e mineralogia de Bennu, semelhante a CI 5 . Razões β-alanina/glicina mais altas, como as encontradas em condritos tipo 1 e amostras de Ryugu (>2,7; Fig. 6a ), estão de acordo com extensa alteração hidrotermal, enquanto a razão mais baixa em Bennu está mais próxima dos condritos tipo 2 menos alterados por água (Fig. 6a ).

A distribuição de aminoácidos em Bennu indica uma composição química distinta e/ou uma história de alteração aquosa em temperaturas mais baixas de seu corpo parental, em comparação com Ryugu e os Complexos Corsários alterados por água. Análises futuras da distribuição e das composições isotópicas estáveis de aminoácidos em amostras de Bennu, incluindo seus precursores e estruturas relacionadas, fornecerão mais informações sobre a formação e a evolução dessas moléculas prebióticas.

A medição da isovalina racêmica (Fig. 6b ) e de outros aminoácidos, dentro da margem de erro analítico, também foi inesperada (Tabela de Dados Estendidos 4 ). Com base nas evidências de extensa atividade hídrica no corpo parental de Bennu 5 , 30 , 31 , previmos que as amostras de Bennu apresentariam algum excesso DE L -ISOVALINA, SEGUINDO A TENDÊNCIA EMPÍRICA DE MAIORES EXCESSOS EXTRATERRESTRES DE L -isovalina em conglomerados de carbono (CCs) mais alterados por meio de água 13. Além disso, excessos substanciais de L- aminoácidos nos ácidos aspártico e glutâmico (até ~60%) medidos em algumas litologias do meteorito do Lago Tagish e atribuídos à amplificação por cristalização de aminoácidos formadores de conglomerados durante a alteração aquosa do corpo parental 32 , também não foram observados no agregado de Bennu (Tabela de Dados Estendidos 4 ). A origem do enriquecimento DE L -aminoácidos meteoríticos permanece um mistério. Pelo menos por agora, a ausência de quaisquer excessos enantioméricos de aminoácidos de origem extraterrestre confirmada no material de Bennu analisado aqui, bem como em amostras de Ryugu 20 , 27 e algumas litologias do Lago Tagish e Tarda (Tabela de Dados Estendidos 4 ), desafia a hipótese de que o surgimento da vida baseada em proteínas canhotas na Terra foi influenciado por uma tendência inicial do Sistema Solar em direção aos L -aminoácidos 13 .

A abundância total de N-heterociclos identificada nas amostras de Bennu (~5 nmol g⁻¹ ; Tabela de Dados Estendidos 6 ) é de 5 a 10 vezes maior do que a relatada em Ryugu³³ e Orgueil³⁴ . As elevadas abundâncias e a distribuição mais complexa de N-heterociclos podem refletir um menor grau de alteração hidrotermal no corpo parental de Bennu durante a síntese orgânica, em comparação com Ryugu, o que é consistente com as tendências observadas em condritos CI e CM alterados em meio aquoso³⁴ . No entanto, a razão entre purinas e pirimidinas é muito menor no extrato de Bennu (0,55; Tabela de Dados Estendidos 6 ) do que em Murchison (~2,8) e Orgueil (~1,1). Essa elevada abundância de pirimidinas em relação às purinas pode estar relacionada a diferenças na composição química dos corpos parentais, nas vias de formação e/ou nos históricos de alteração aquosa. Os N-heterociclos podem ser facilmente sintetizados a partir de amônia e formaldeído, especialmente em condições alcalinas 35 . Como as pirimidinas são formadas preferencialmente em relação às purinas em experimentos de irradiação com análogos de gelo interestelar 36 , também é possível que os N-heterociclos de Bennu e/ou seus precursores químicos tenham sido herdados de um ambiente de nuvem molecular fria. A riqueza incomum de N-heterociclos pode ser relevante para a química pré-biótica. Estudos adicionais sobre a química de nucleobases em amostras trazidas por Bennu, desde precursores até ácidos nucleicos, são necessários.

A origem de Bennu e suas implicações para a química prebiótica.

O elevado teor de voláteis, os grandes enriquecimentos de 15N na amônia e em outras moléculas nitrogenadas solúveis em água, e a alta abundância de matéria orgânica isotopicamente anômala rica em N 37 observada nas amostras de Bennu sugerem que o corpo parental acumulou gelo de um reservatório no Sistema Solar externo, onde o gelo de amônia era estável (além da órbita atual de Júpiter). Simulações dinâmicas preveem que Bennu derivou de um corpo parental secundário no cinturão principal interno (2,1–2,5 UA) que se fragmentou há 730–1.550 milhões de anos 38. O corpo parental pode ter se originado no Sistema Solar externo, talvez inserido no cinturão de asteroides durante migrações de planetas gigantes, como já foi proposto para condritos CI e Ryugu 39. Alternativamente, o gelo pode ter migrado para o interior por meio de deriva de grãos, um processo no qual pequenos grãos de gelo derivam do Sistema Solar externo para o interior e se acumulam em planetesimais em formação no cinturão de asteroides. Este mecanismo permitiria que material de regiões mais distantes e frias, onde a amônia e outros gelos voláteis são estáveis, fosse incorporado em corpos que se formam mais perto do Sol 40 .

Asteroides do tipo B, como Bennu 41 , assim denominados devido às suas inclinações espectrais azuis, e outros pequenos corpos que emitem partículas 42 foram hipotetizados 43 como sendo fragmentos de cometas extintos, amostrando um contínuo de objetos, desde planetesimais secos que se formaram perto do Sol até corpos gelados ricos em voláteis que se formaram muito além da linha de gelo da água. Há algumas evidências de atividade aquosa em baixa temperatura em cometas, incluindo a detecção espectroscópica de minerais hidratados e carbonatos nos ejectos de impacto do cometa 9P/Temple 1 pelo Telescópio Espacial Spitzer 44 e cubanita em amostras do cometa 81P/Wild 45 . No entanto, a mineralogia predominantemente filossilicatada das amostras de Bennu 5 e as observações da espaçonave de veios ricos em carbonato de tamanho métrico 31 em Bennu implicam uma atividade hidrotermal em grande escala durante milhões de anos, o que pode não ser consistente com uma origem em um corpo parental cometário.

Alternativamente, a presença de sais de amônio e carbonato, alto teor de carbono orgânico e evidências de interações rocha-fluido observadas em Ceres 25 , 46 , 47 sugerem que Bennu pode consistir em fragmentos de um corpo gelado primitivo semelhante a Ceres, que sofreu extensa atividade aquosa em baixa temperatura. Dados petrológicos de amostras de Bennu indicam que o fluido em estágio final no corpo parental precipitou sequencialmente minerais evaporíticos, começando com carbonatos de Ca e Mg, progredindo para fosfatos, seguidos por carbonatos de Na e concluindo com haletos e sulfatos 48. Esses minerais implicam fortemente em pH alcalino, concentrações substanciais de carbono inorgânico dissolvido e temperaturas do fluido abaixo de ~55 °C (ref. 48 ). Esse ambiente dinamicamente mutável no corpo parental de Bennu provavelmente fomentou interações complexas entre a química do fluido salino, compostos orgânicos solúveis e superfícies minerais recém-expostas. Altas concentrações de sais de amônio no corpo parental de Bennu podem ter criado salmouras líquidas a temperaturas muito baixas (eutético NH₃ - H₂O de 176 K) e, assim, fornecido um ambiente aquoso para a continuidade da química orgânica, mesmo após o esgotamento das abundâncias de radionuclídeos de vida curta responsáveis pelo aquecimento interno⁴⁹ . Por exemplo, um conjunto de aminoácidos, com predominância de glicina e das purinas adenina e guanina, foi produzido em NH₄CN diluído mantido a 195 K por 25 anos (ref. 50 ). Congelamento eutético, catálise por filossilicatos, polimerização por molde em baixa temperatura e sais de Mg são empregados na polimerização laboratorial de nucleotídeos ativados⁵¹ .

Análises adicionais de amostras de Bennu, juntamente com experimentos análogos em laboratório e futuras missões de coleta de amostras de um cometa e de Ceres, serão importantes para melhor compreender a origem e a evolução da matéria orgânica prebiótica em Bennu e as potenciais ligações químicas entre asteroides ricos em voláteis e corpos gelados primitivos. Independentemente de suas origens, asteroides como Bennu podem ter sido uma fonte de voláteis ricos em nitrogênio e compostos de importância biológica, incluindo amônia, aminoácidos, nucleobases, fosfatos e outros precursores químicos que contribuíram para o estoque prebiótico que levou ao surgimento da vida na Terra.

Métodos

Antes dessas investigações, a validação dos métodos analíticos usados neste estudo foi realizada em Murchison e Sutter's Mill como parte dos testes de prontidão de análise de amostra OSIRIS-REx 52 , 53 , 54 .

Amostras utilizadas nesta investigação

Os agregados de Bennu estudados (Figura Suplementar 1 ) consistiam em uma mistura de partículas predominantemente finas (<100 μm) a intermediárias (100–500 μm) com alguns grãos grossos (>500 μm), dominados por minerais de silicato hidratados (~80% de filossilicatos em volume) com menores abundâncias (≤10%) de sulfetos, magnetita, carbonatos, silicatos anidros (olivina e piroxênio) e outras fases minoritárias 5 . A nomenclatura das amostras de Bennu, bem como o processamento detalhado e o fluxo analítico das amostras de agregados, estão resumidos na Tabela Suplementar 1 e na Figura Suplementar 2 .

Duas amostras agregadas (OREX-500002-0 e OREX-500005-0), incluídas nas análises de "exame rápido" (QL) 5,12 , foram coletadas da superfície do painel de aviônica, pesadas e acondicionadas sob atmosfera de N₂ na câmara de luvas de curadoria 55 do Centro Espacial Johnson (JSC) da NASA. A amostra OREX-500002-0 (~22 mg) era composta principalmente de partículas finas escuras e algumas partículas de tamanho intermediário, com algumas partículas brilhantes e altamente refletivas, além de numerosas (>5) fibras brancas, provavelmente derivadas do isolamento multicamadas de Kapton aluminizado da cápsula de retorno de amostras, preenchido com fibra de vidro. A amostra foi selada sob atmosfera de N₂ entre duas lâminas de vidro côncavas e enviada do JSC da NASA para a Carnegie Institution for Science (CIS). Na CIS, a amostra foi inspecionada em microscópio óptico e as fibras foram removidas fisicamente com pinças de aço inoxidável limpas de matéria orgânica. Uma subamostra de 1,1 mg do agregado (OREX-501029-0) foi então transferida da lâmina de concavidade para um tubo de pirólise de vidro separado no CIS e transportada manualmente para o Centro de Voos Espaciais Goddard da NASA (GSFC) para análises direcionadas de aminoácidos e N-heterociclos usando química úmida e pyGC-QqQ-MS (mais detalhes sobre o método na seção "Análises coordenadas de compostos orgânicos nas amostras do agregado" abaixo). Os ~20 mg restantes foram posteriormente divididos em múltiplas subamostras para análises elementares e isotópicas estáveis de carbono, nitrogênio e hidrogênio, usando um instrumento EA-IRMS no CIS (detalhes na próxima seção).

A amostra OREX-500005-0 era composta principalmente de partículas finas escuras com tamanho médio de grão <100 μm, mas com algumas partículas de até ~500 μm. Algumas partículas brilhantes e altamente refletivas também estavam presentes nesta amostra de agregado; no entanto, nenhuma fibra foi observada. A amostra OREX-500005-0 (~88 mg) foi selada sob N₂ dentro de um frasco de vidro com rolha de Viton e tampa de alumínio crimpada. Uma subamostra foi retirada para obter a amostra OREX-501006-0 (<1 mg) para análises coordenadas por microscopia óptica e de fluorescência UV e μ-L₂MS no NASA JSC (consulte a seção "Análises coordenadas de matéria orgânica nas amostras de agregado" para obter mais detalhes sobre os métodos descritos abaixo).

O material bruto do mecanismo de aquisição de amostras por toque (TAGSAM) foi subamostrado para obter as amostras de agregados TAGSAM (TA) OREX-800031-0 (~52 mg) e OREX-800044-0 (~109 mg). A amostra OREX-800031-0 foi enviada do JSC para o GSFC em uma lâmina de vidro côncava (Figura Suplementar 1 ) que foi hermeticamente selada sob N₂ de alta pureza dentro de um recipiente Eagle Stainless. O recipiente foi aberto dentro de uma cabine de fluxo laminar com filtro HEPA ISO 5, localizada em uma sala branca ISO 7, e a amostra de agregado foi subamostrada e distribuída para múltiplas análises seguindo um esquema de análise coordenado (Figura Suplementar 2 ). Uma massa similar de uma amostra em pó do CM2 Murchison da Universidade de Illinois, Chicago, e uma amostra em pó de sílica fundida (FS-120, HP Technical Ceramics) previamente incinerada a 500 °C ao ar durante a noite para remoção de contaminantes orgânicos também foram processadas em paralelo com a amostra agregada Bennu OREX-800031-0. Amostras em branco de solventes processuais também foram processadas em paralelo e analisadas. A amostra OREX-800044-0 foi enviada da JSC para a Universidade de Hokkaido, no Japão, em uma lâmina de vidro côncava (Figura Suplementar 1 ) hermeticamente selada sob N₂ de alta pureza dentro de um recipiente Eagle Stainless. Posteriormente, foi subamostrada em uma lâmina de vidro côncava, resultando na amostra OREX-800044-101 (17,75 mg), e enviada para a Universidade de Kyushu, no Japão.

Conteúdo total de C, N e H e suas composições isotópicas.

As abundâncias elementares de carbono (C, % em peso), nitrogênio (N, % em peso) e hidrogênio (H, % em peso) e suas composições isotópicas δ 13 C, em partes por mil em relação ao Vienna Peedee Belemnite, δ 15 N, em partes por mil em relação ao nitrogênio atmosférico da Terra, e δD, em partes por mil em relação à referência isotópica Vienna Standard Mean Ocean Water, foram analisadas em subamostras de OREX-500002-0 e OREX-803007-0 e em uma amostra do meteorito Murchison processada em paralelo com OREX-803007-0 no GSFC após extração em água a 100 °C por 24 h. Essas medições foram feitas com: (1) um espectrômetro de massa de razão isotópica Thermo Scientific Delta V plus (IRMS) conectado a um analisador elementar Carlo Erba (EA) por meio de uma interface Conflo III para análises de C e N; e (2) um espectrômetro de massas de razão isotópica (IRMS) Thermo Scientific Delta Q conectado a um analisador elementar Thermo Finnigan Thermal Conversion por meio de uma interface Conflo IV para análises de H usando métodos previamente descritos 56 . As massas das subamostras usadas para as análises de H e C + N foram de ~1–1,5 mg e 5,5 mg, respectivamente. As subamostras foram colocadas em uma caixa de luvas preenchida com argônio e aquecidas a 120 °C por 48 h para reduzir a quantidade de água atmosférica adsorvida antes da análise (Tabela Suplementar 2 ). As incertezas relatadas para as análises elementares e isotópicas correspondem a um desvio padrão de 1σ, que foi determinado com base em análises replicadas de padrões ou em análises de pelo menos duas alíquotas de amostras individuais, sendo relatado o erro maior.

Pequenas alíquotas (~2,5% do volume total extraído) dos extratos aquosos de TA OREX-803001-0 (designado como OREX-803001-112 dividido) e do meteorito Murchison processado paralelamente foram transferidas para cápsulas de estanho separadas, acidificadas com 2 μl de HCl 6 M e, em seguida, evaporadas até a secura sob vácuo à temperatura ambiente em um concentrador Labconco CentriVap no GSFC. As cápsulas foram seladas e analisadas em série, juntamente com brancos e padrões de procedimento apropriados, utilizando o instrumento nano EA-IRMS na Universidade Estadual da Pensilvânia (PSU) para determinar as abundâncias totais de C e N, bem como os valores de δ¹³C e δ¹⁵N, seguindo métodos publicados⁵⁷ . Essas análises foram realizadas após a verificação do método analítico com a concentração prevista de amônia no extrato aquoso de TA e o volume correspondente de NH₄OH . O sistema nano EA-IRMS da PSU empregou um analisador elementar Flash IRMS acoplado, por meio de uma interface universal ConFlo IV, a um espectrômetro de massas de razão isotópica Thermo Scientific Delta V Plus Plus com um coletor triplo universal. Descrições adicionais dos métodos de processamento de dados e cálculos de balanço de massa do nano EA-IRMS podem ser encontradas nas Informações Suplementares .

Análises coordenadas de matéria orgânica em amostras agregadas

A amostra OREX-800031-0 foi subamostrada para múltiplas análises (Figura Suplementar 2 ). A amostra OREX-803007-0 (23,6 mg) foi destinada a medições de H, C e N em massa utilizando análises EA-IRMS no CIS. A amostra OREX-803006-0 (3,3 mg) foi destinada à análise molecular não direcionada de compostos orgânicos solúveis em um extrato metanólico utilizando FTICR-MS no Helmholtz-Zentrum em Munique, Alemanha. A amostra OREX-803004-0 (1,0 mg) foi aquecida a 85 °C por 1,5 h em um tubo de pirólise selado contendo 5 μl de uma solução (4:1 v/v) de N- ( terc -butildimetilsilil) -N -metil-trifluoroacetamida e N,N -dimetilformamida. Em seguida, a amostra foi analisada diretamente para os derivados de N- ( terc - butildimetilsilil)-N - metil-trifluoroacetamida de aminoácidos e N-heterociclos por pyGC-QqQ-MS no NASA GSFC. A massa restante de OREX-803001-0 (25,6 mg) foi selada a chama em uma ampola de vidro com 1 ml de água ultrapura Milli-Q (18,2 MΩ, <3 ppb de carbono orgânico total) e aquecida a 100 °C por 24 h.

Após a extração com água, a amostra OREX-803001-0 foi centrifugada (5 min a 3.000 rpm) e o sobrenadante aquoso foi separado do resíduo sólido. Uma parte do resíduo sólido (OREX-803001-103, 22,9 mg) após a extração com água foi seca sob vácuo à temperatura ambiente e enviada ao CIS para análises de H, C e N em massa. 17,5% do extrato aquoso de OREX-803001-0 foi analisado diretamente para amônia livre, hidrazina, aminas alifáticas e aminoácidos proteicos. Essas análises foram realizadas por derivatização com AccQ•Tag e cromatografia líquida com detecção por fluorescência UV e espectrometria de massas por tempo de voo (LC-FD/ToF-MS) ou espectrometria de massas com triplo quadrupolo.

Aproximadamente 2,5% do extrato aquoso OREX-803001-0 foi analisado por nano EA-IRMS para C e N totais em PSU, conforme descrito anteriormente. Os 80% restantes do extrato aquoso OREX-803001-0 foram divididos igualmente, com 40% do extrato aquoso dessalinizado por cromatografia de troca catiônica, seguida de derivatização com o- ftalaldeído/ N -acetil- L- cisteína (OPA/NAC) e análise por LC-FD/ToF-MS e cromatografia líquida com detecção por fluorescência UV e espectrometria de massa de alta resolução (LC-FD/HRMS) para determinar a abundância de aminoácidos livres no extrato. Os restantes 40% foram secos, hidrolisados em meio ácido sob vapor de HCl 6 M a 150 °C durante 3 h e, em seguida, dessalinizados para determinar a abundância média total (livre + ligada) de aminoácidos utilizando LC-FD/ToF-MS e LC-FD/HRMS. Também medimos a distribuição e a abundância dos derivados de 2-pentanol de ácidos mono e dicarboxílicos livres na água de lavagem recolhida durante a dessalinização (troca catiônica) do extrato aquoso não hidrolisado de Bennu (OREX-803001-0) utilizando GC-QqQ-MS.

Uma amostra separada de 17,75 mg de agregado (OREX-800044-101), subamostrada de Bennu OREX-800044-0, foi extraída em HCl (Tama Chemicals Co., Ltd.) e analisada para N-heterociclos por HPLC/ESI-HRMS na Universidade de Kyushu, no Japão. Uma amostra de 14,4 mg de areia marinha incinerada (FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation; 30–50 mesh) foi utilizada como branco de processamento para OREX-800044-101. Brancos de solvente de procedimento também foram processados em paralelo e analisados.

Uma pequena subamostra (<1 mg) do agregado QL (OREX-501006-0) foi preparada no Centro Espacial Johnson da NASA para análise coordenada por microscopia óptica e de fluorescência UV e espectrometria de massa μ-L 2. Aproximadamente uma dúzia de grãos do agregado QL foram transferidos para uma janela de brometo de potássio (KBr) de grau infravermelho e pressionados suavemente contra a superfície do KBr utilizando uma janela de safira de grau óptico. A amostra foi imageada opticamente e sob fluorescência UV utilizando um microscópio Olympus BX-60 equipado com fontes de iluminação de halogênio de tungstênio e arco de mercúrio. Imagens de fluorescência nativa foram obtidas utilizando filtros de excitação de 330–385 nm e de emissão passa-alta de 420 nm. Após a obtenção de imagens por fluorescência óptica e UV, a amostra foi transferida para um instrumento μ-L 2 MS e os espectros de massa in situ foram adquiridos com resolução espacial de 5 μm, utilizando um laser infravermelho (CO 2 ; 10,6 mm) para dessorção, um laser ultravioleta a vácuo (Nd:YAG 9º harmônico; 118 nm) para fotoionização e um espectrômetro de massa de tempo de voo com refletor para análise de massa. Detalhes adicionais sobre as imagens e as análises por μ-L 2 MS podem ser encontrados nas Informações Suplementares .

Disponibilidade de dados

Os dados instrumentais que sustentam os resultados experimentais deste estudo estão disponíveis em https://astromat.org nos DOIs indicados na Tabela Suplementar 14 e/ou no manuscrito e em suas Informações Suplementares . Os dados de origem são fornecidos com este artigo.

Referências

Pearson, VK et al. Carbono e nitrogênio em condritos carbonáceos: abundâncias elementares e composições isotópicas estáveis. Meteorit. Planet. Sci. 41 , 1899–1918 (2006).
Artigo

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Google Acadêmico
Glavin, DP et al. em Meteoritos e asteroides primitivos (ed. Abreu, N.) 205–271 (Elsevier, 2018).
DeMeo, FE & Carry, B. Evolução do sistema solar a partir do mapeamento composicional do cinturão de asteroides. Nature 505 , 629–634 (2014).
Artigo

ANÚNCIOS

Google Acadêmico
Lee, MR et al. Quedas de condritos carbonáceos CM e sua alteração terrestre. Meteorit. Planet. Sci. 56 , 34–48 (2021).
Artigo

ANÚNCIOS

Google Acadêmico
Lauretta, DS et al. Asteroide (101955) Bennu em laboratório: propriedades da amostra coletada por OSIRIS-REx. Meteorit. Planet. Sci. 59 , 2453–2486 (2024).
Artigo

ANÚNCIOS

Google Acadêmico
Lauretta, DS et al. OSIRIS-REx: retorno de amostra do asteroide (101955) Bennu. Space Sci. Rev. 212 , 925–984 (2017).
Artigo

ANÚNCIOS

Google Acadêmico
Lauretta, DS et al. A superfície inesperada do asteroide (101955) Bennu. Nature 568 , 55–60 (2019).
Artigo

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Google Acadêmico
Simon, AA et al. Materiais contendo carbono disseminados no asteroide próximo da Terra (101955) Bennu. Science https://doi.org/10.1126/science.abc3522 (2020).
Kaplan, HH et al. Composição de orgânicos no asteroide (101955) Bennu. Astron. Astrophys. 653 , L1 (2021).
Artigo

ANÚNCIOS

Google Acadêmico
Lauretta, DS et al. Coleta de amostras de espaçonave e escavação subsuperficial do asteroide (101955) Bennu. Science 377 , 285–291 (2022).
Artigo

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Google Acadêmico
DellaGiustina, DN et al. Variações de cor e refletância na superfície do asteroide (101955) Bennu. Science 370 , eabc3660 (2020).
Artigo

ANÚNCIOS

Google Acadêmico
Lauretta, DS, Connolly Jr, HC, Grossman, JN & Polit, AT Plano de análise de amostra OSIRIS-REx – revisão 3.0. Pré-impressão em https//arxiv.org/abs/2308.11794 (2023).
Glavin, DP, Burton, AS, Elsila, JE, Aponte, JC & Dworkin, JP A busca por assimetria quiral como uma potencial bioassinatura em nosso sistema solar. Chem. Rev. 120 , 4660–4689 (2020).
Artigo

Google Acadêmico
Bierhaus, EB et al. A espaçonave OSIRIS-REx e o mecanismo de aquisição de amostras por toque e recolhimento (TAGSAM). Space Sci. Rev. 214 , 1–46 (2018).
Artigo

Google Acadêmico
Pizzarello, S. et al. Amônia abundante em asteroides primitivos e o caso de uma possível exobiologia. Proc. Natl Acad. Sci. USA 108 , 4303–4306 (2011).
Artigo

ANÚNCIOS

Google Acadêmico
Pizzarello, S. & Williams, LB Amônia no Sistema Solar primitivo: um relato de condritos carbonáceos. Astrophys. J. https://doi.org/10.1088/0004-637X/749/2/161 (2012).
Schmitt-Kopplin, PZ et al. Alta diversidade molecular da matéria orgânica extraterrestre no meteorito Murchison revelada 40 anos após sua queda. Proc. Natl Acad. Sci. USA 107 , 2763–2768 (2010).
Artigo

ANÚNCIOS

Google Acadêmico
Hoefs, J. Geoquímica de Isótopos Estáveis 54–57 (Springer-Verlag, 2009).
Alexander, CM O'D. et al. As proveniências dos asteroides e suas contribuições para os inventários voláteis dos planetas terrestres. Science 337 , 721–723 (2012).
Naraoka, H. et al. Moléculas orgânicas solúveis em amostras do asteroide carbonáceo (162173) Ryugu. Science 379 , eabn9033 (2023).
Artigo

ANÚNCIOS

Google Acadêmico
Yoshimura, T. et al. Evolução química de sais primordiais e moléculas orgânicas de enxofre no asteroide 162173 Ryugu. Nat. Commun. 14 , 5284 (2023).
Artigo

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Google Acadêmico
Laize-Générat, L. et al. Nitrogênio no meteorito Orgueil: amônio abundante entre outros reservatórios de composições isotópicas variáveis. Geochim. Cosmoquim. Acta 387 , 111–129 (2024).
Artigo

ANÚNCIOS

Google Acadêmico
Altwegg, K. et al. Evidência de sais de amônio no cometa 67P como explicação para a depleção de nitrogênio nas comas cometárias. Nat. Astron. 4 , 533–540 (2020).
Artigo

ANÚNCIOS

Google Acadêmico
Poch, O. et al. Sais de amônio são um reservatório de nitrogênio em um núcleo cometário e possivelmente em alguns asteroides. Science 367 , eaaw7462 (2020).
Artigo

ANÚNCIOS

Google Acadêmico
De Sanctis, MC et al. Filossilicatos amoniados com provável origem no Sistema Solar externo em (1) Ceres. Nature 528 , 241–244 (2015).
Artigo

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Google Acadêmico
Aponte, JC, Woodward, HK, Abreu, NM, Elsila, JE & Dworkin, JP Distribuição molecular, isótopo de 13 C e composições enantioméricas de ácidos monocarboxílicos de condritos carbonáceos. Meteorit. Planet. Sci. 54 , 415–430 (2019).
Artigo

ANÚNCIOS

Google Acadêmico
Parker, ET et al. Aminoácidos e aminas extraterrestres identificados em amostras do asteroide Ryugu trazidas pela missão Hayabusa2. Geochim. Cosmochim. Acta 347 , 42–57 (2023).
Artigo

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Google Acadêmico
Takano, Y. et al. Alteração aquosa primordial registrada em moléculas orgânicas solúveis em água do asteroide carbonáceo (162173) Ryugu. Nat. Commun. 15 , 5708 (2024).
Artigo

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Google Acadêmico
Koga, T. & Naraoka, H. Síntese de aminoácidos a partir de aldeídos e amônia: implicações para reações orgânicas em corpos parentais de condritos carbonáceos. ACS Earth Space Chem. 6 , 1311–1320 (2022).
Artigo

ANÚNCIOS

Google Acadêmico
Hamilton, VE et al. Evidência de minerais hidratados generalizados no asteroide (101955) Bennu. Nat. Astron. 3 , 332–340 (2019).
Artigo

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Google Acadêmico
Kaplan, HH et al. Veios de carbonato brilhantes no asteroide (101955) Bennu: implicações para a história de alteração aquosa. Science 370 , eabc3557 (2020).
Artigo

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Google Acadêmico
GLAVIN, DP ET AL. EXCESSO INCOMUM DE AMINOÁCIDOS L -proteinogênicos não terrestres no meteorito Tagish Lake. Meteorit. Planet. Sci. 47 , 1347–1364 (2012).
Artigo

ANÚNCIOS

Google Acadêmico
Oba, Y. et al. Uracila no asteroide carbonáceo (162173) Ryugu. Nat. Commun. 14 , 1292 (2023).
Artigo

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Google Acadêmico
Callahan, MP et al. Meteoritos carbonáceos contêm uma ampla gama de nucleobases extraterrestres. Proc. Natl Acad. Sci. USA 108 , 13995–13998 (2011).
Artigo

ANÚNCIOS

Google Acadêmico
Naraoka, H. et al. Evolução molecular de compostos cíclicos contendo N no corpo parental do meteorito Murchison. ACS Earth Space Chem. 1 , 540–550 (2017).
Artigo

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Google Acadêmico
Oba, Y. et al. Identificando a ampla diversidade de nucleobases de purina e pirimidina extraterrestres em meteoritos carbonáceos. Nat. Commun. 13 , 2008 (2022).
Artigo

ANÚNCIOS

Google Acadêmico
Nguyen, AN et al. Nanoglóbulos isotopicamente anômalos ricos em N e matéria orgânica em Bennu. Em 86ª Reunião Anual da Sociedade Meteorítica https://www.hou.usra.edu/meetings/metsoc2024/pdf/6446.pdf (2024).
Walsh, KJ et al. Simulações numéricas sugerem que os asteroides (101955) Bennu e (162173) Ryugu são provavelmente aglomerados de detritos de segunda ou posterior geração. Nat. Commun. 15 , 5653 (2024).
Artigo

ANÚNCIOS

Google Acadêmico
Hopp, T. et al. Herança nucleossintética de Ryugu da periferia do Sistema Solar. Ciência. Av. 8 , eadd8141 (2022).
Artigo

Google Acadêmico
Booth, RA & Ilee, JD Material formador de planetas em um disco protoplanetário: a interação entre a evolução química e a deriva de grânulos. Mon. Not. R. Astron. Soc. 487 , 3998–4011 (2019).
Artigo

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Google Acadêmico
Lauretta, DS et al. Episódios de ejeção de partículas da superfície do asteroide ativo (101955) Bennu. Science 366 , eaay3544 (2019).
Artigo

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Google Acadêmico
Fernandez, YR, McFadden, LA, Lisse, CM, Helin, EF & Chamberlin, AB Análise de imagens POSS do objeto de transição cometa-asteroide 107P/1949 W1 (Wilson–Harrington). Icarus 128 , 114–126 (1997).
Nuth, JAIII et al. Asteroides ricos em voláteis no Sistema Solar interno. Planet. Sci. J. 1 , 82 (2020).
Artigo

Google Acadêmico
Lisse, CM et al. Observações espectrais do Spitzer dos ejecta do Deep Impact. Science 313 , 635–640 (2006).
Artigo

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Google Acadêmico
Berger, EL, Zega, TJ, Keller, LP & Lauretta, DS Evidência de atividade aquosa no cometa 81P/Wild 2 a partir de conjuntos de minerais de sulfeto em amostras de poeira estelar e condritos CI. Geochim. Cosmochim. Acta 75 , 3501–3513 (2011).
Artigo

ANÚNCIOS

Google Acadêmico
Castillo-Rogez, J. et al. Insights into Ceres's evolution from surface composition. Meteorit. Planet. Sci. 53 , 1820–1843 (2018).
Artigo

ANÚNCIOS

Google Acadêmico
Marchi, S. et al. Um Ceres rico em carbono alterado por meio aquoso. Nat. Astron. 3 , 140–145 (2019).
Artigo

ANÚNCIOS

Google Acadêmico
McCoy, TJ et al. Uma sequência de evaporitos de salmoura antiga registrada em amostras de Bennu. Nature https://doi.org/10.1038/s41586-024-08495-6 (2025).
Dyl, KA et al. Atividade hidrotermal do sistema solar inicial em asteroides condríticos em escalas de tempo de 1 a 10 anos. Proc. Natl Acad. Sci. USA 109 , 18306–18311 (2012).
Artigo

ANÚNCIOS

Google Acadêmico
Levy, M., Miller, SL, Brinton, K. & Bada, JL Síntese prebiótica de adenina e aminoácidos em condições semelhantes às de Europa. Icarus 145 , 609–613 (2000).
Artigo

ANÚNCIOS

Google Acadêmico
Szostak, JW O caminho estreito para o passado profundo: em busca da química da origem da vida. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 56 , 10959–11271 (2017).
Artigo

Google Acadêmico
Cody, GD et al. Testando o efeito da tomografia computadorizada de raios X na matéria orgânica insolúvel condrítica e explorando a evolução molecular do corpo parental. Meteorit. Planet. Sci. 59 , 3–22 (2024).
Artigo

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Google Acadêmico
Nguyen, AN et al. Estudos em micro e nanoescala de matéria orgânica insolúvel e grãos pré-solares ricos em C 2 em Murchison e Sutteras Mill em preparação para análise de amostra de Bennu. Meteorit. Planet. Sci. 59 , 2831–2850 (2024).
Artigo

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Google Acadêmico
Glavin, DP et al. Investigando o impacto da tomografia computadorizada de raios X na matéria orgânica solúvel no meteorito Murchison: implicações para análises de amostras de Bennu. Meteorit. Planet. Sci. 59 , 105–133 (2024).
Artigo

ANÚNCIOS

Google Acadêmico
Righter, K. et al. Planejamento e instalações de curadoria para amostras do asteroide Bennu trazidas pela missão OSIRIS-REx. Meteorit. Planet. Sci. 58 , 572–590 (2023).
Artigo

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Alexander, CM O'D., Howard, K., Bowden, R. & Fogel, ML A classificação de condritos CM e CR usando abundâncias totais de H, C e N e composições isotópicas. Geochim. Cosmochim. Acta 123 , 244–260 (2013).
Baczynski, AA, Brodie, CR, Kracht, O. & Freeman, KH Medição sequencial da composição isotópica de 13 C, 15 N e 34 S em quantidades nanomolares de carbono, nitrogênio e enxofre usando espectrometria de massa de razão nano-elementar/isotópica. Rapid Commun. Mass Spectrom. 37 , e9444 (2023).
Artigo

Google Acadêmico
Aponte, JC, Dworkin, JP & Elsila, JE Aminas alifáticas indígenas no meteorito Orgueil alterado aquos. Meteorit. Planet. Sci. 50 , 1733–1749 (2015).
Artigo

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Glavin, DP et al. Os efeitos dos processos do corpo parental nos aminoácidos em condritos carbonáceos. Meteorit. Planet. Sci. 45 , 1948–1972 (2010).
Artigo

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Google Acadêmico
Glavin, DP et al. Abundantes aminoácidos extraterrestres no condrito carbonáceo primitivo CM Asuka 12236. Meteorit. Planet. Sci. 55 , 1979–2006 (2020).
Artigo

ANÚNCIOS

Google Acadêmico
Alexander, CM O'D. et al. Alterações elementares, isotópicas e estruturais na matéria orgânica insolúvel do Lago Tagish produzida por processos do corpo parental. Meteorit. Planet. Sci. 49 , 503–525 (2014).
Burton, AS, Grunsfeld, S., Elsila, JE, Glavin, DP & Dworkin, JP Os efeitos do aquecimento hidrotermal do corpo parental na abundância de aminoácidos em condritos do tipo CI. Polar Sci. 8 , 255–263 (2014).
Artigo

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Koga, T., Takano, Y., Oba, Y., Naraoka, H. & Ohkouchi, N. Nucleobases purínicas extraterrestres abundantes no meteorito Murchison: implicações para um mecanismo unificado de síntese de purina em corpos parentais de condritos carbonáceos. Geochim. Cosmochim. Acta 365 , 253–265 (2024).
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Stoks, PG & Schwartz, AW Uracila em meteoritos carbonáceos. Nature 282 , 709–710 (1979).
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Agradecimentos

Somos gratos a toda a equipe da OSIRIS-REx por tornar possível o retorno de amostras do asteroide Bennu. Agradecemos ao Escritório de Aquisição e Curadoria de Astromateriais, parte da Divisão de Pesquisa e Exploração Científica de Astromateriais do Centro Espacial Johnson da NASA, por seus esforços na recuperação da cápsula de retorno de amostras, exame preliminar e curadoria a longo prazo. Também agradecemos imensamente o apoio da equipe do Sistema de Microinformação para Análise de Amostras da OSIRIS-REx. Somos gratos a R. Vargas (caçador de meteoritos) por fornecer uma amostra do meteorito Tarda, de classe C2 não agrupado; a L. Garvie (Universidade Estadual do Arizona) por fornecer o meteorito Kolang, de classe CM1/2 (amostra ASU 2147); e a D. Hill (Laboratório Lunar e Planetário, Universidade do Arizona) por disponibilizar o meteorito Winchcombe, de classe CM2 (amostra UA2925,12). Agradecemos também a R. Minard e ao grupo de pesquisa de Clifford N. Matthews, da Universidade de Illinois, em Chicago, por fornecerem o meteorito Murchison usado nesta investigação. Agradecemos também a cuidadosa revisão do manuscrito por CWV Wolner. Este material é baseado em trabalho financiado pela NASA, sob o número de concessão NNH09ZDA007O e o número de contrato NNM10AA11C, emitidos pelo Programa New Frontiers. ZG e GD são financiados pelo Programa de Cientistas Participantes para Análise de Amostras da NASA OSIRIS-REx (ORSA-PSP), sob o número de concessão 80NSSC22K1692. YH, ES e BK são financiados pelo programa ORSA-PSP da NASA, sob o número de concessão 80NSSC22K1691. KHF, AAB, CHH, OMM e MM são financiados pelo programa ORSA-PSP da NASA, sob o número de concessão 80NSSC22K1690. O trabalho no Molecular Foundry e no Advanced Light Source foi financiado pelo Escritório de Ciência, Escritório de Ciências Básicas de Energia, do Departamento de Energia dos EUA, sob o número de contrato DE-AC02-05CH11231. PS-K. e ML foram financiados pela Fundação Alemã de Pesquisa — projeto nº 364653263 — TRR 235 (CRC 235) e projeto nº 521256690 — TRR 392/1 2024 (CRC 392/1 B2). YO recebe apoio da Sociedade Japonesa para a Promoção da Ciência, por meio das bolsas KAKENHI nº 21H04501 e 23H03980. DIF, CMO'DA e GC recebem apoio das bolsas Emerging Worlds nº 80NSSC20K0344 e 80NSSC21K0654, e DIF também recebe financiamento por meio da bolsa Exobiology nº 80NSSC21K0485. PRH e YZ agradecem o apoio da Fundação TAWANI. AHC, DNS, FS, HLM e KKF são financiados pelo Centro de Pesquisa e Exploração em Ciência e Tecnologia Espacial II, em acordo de cooperação com a NASA e a Universidade de Maryland, Condado de Baltimore, sob o número de concessão 80GSFC24M0006. AEH é financiado pelo projeto 21-ORSAPS21_2-0009. O Laboratório de Propulsão a Jato (JPL) é operado pelo Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) sob contrato com a NASA (contrato nº 80NM0018D0004). Esta pesquisa utilizou recursos da Fonte de Luz Avançada (ALS), uma instalação de usuários do Escritório de Ciência do Departamento de Energia dos EUA, sob o contrato nº DE-AC02-05CH11231.

Informações sobre o autor

Estes autores contribuíram igualmente: Daniel P. Glavin, Jason P. Dworkin.

Autores e Afiliações

Divisão de Exploração do Sistema Solar, Centro de Voos Espaciais Goddard da NASA (GSFC), Greenbelt, MD, EUA
Daniel P. Glavin, Jason P. Dworkin, José C. Aponte, Angela H. Chung, Jamie E. Elsila, Kendra K. Farnsworth, Heather V. Graham, Hannah H. Kaplan, Hannah L. McLain, Angel Mojarro, Joseph A. Nuth III, Eric T. Parker, Frederic Seguin, Danielle N. Simkus, Havishk Tripathi e Gabriella Weiss
Laboratório da Terra e dos Planetas, Instituição Carnegie para a Ciência, Washington, DC, EUA
Conel M. O'D. Alexander, George D. Cody e Dionysis I. Foustoukos
Departamento de Geociências, Universidade Estadual da Pensilvânia, University Park, PA, EUA
Allison A. Baczynski, Katherine H. Freeman, Christopher H. House, Mila Matney e Ophélie M. McIntosh
Laboratório Lunar e Planetário, Universidade do Arizona, Tucson, AZ, EUA
Jessica J. Barnes, Pierre Haenecour, Harold C. Connolly Jr. e Dante S. Lauretta
Laboratório Nacional Lawrence Berkeley, Berkeley, CA, EUA
Hans A. Bechtel e Matthew A. Marcus
Divisão de Pesquisa e Exploração Científica de Astromateriais, Centro Espacial Johnson da NASA, Houston, TX, EUA
Eve L. Berger, Simon J. Clemett, Lindsay P. Keller, Bumsoo Kim, Ann N. Nguyen, Tanya S. Peretyazhko, Kathie L. Thomas-Keprta e Nicole G. Lunning
Sede da NASA, Washington, DC, EUA
Aaron S. Burton
Centro de Estudos Astroquímicos, Instituto Max Planck de Física Extraterrestre, Garching, Alemanha
Paola Caselli, Tommaso Grassi, Barbara Michela Giuliano, Philippe Schmitt-Kopplin e Anique Shahid
Departamento de Química, Universidade Católica da América, Washington, DC, EUA
Angela H. Chung, Hannah L. McLain e Danielle N. Simkus
Centro de Pesquisa e Exploração em Ciência e Tecnologia Espacial, NASA GSFC, Greenbelt, MD, EUA
Angela H. Chung, Kendra K. Farnsworth, Hannah L. McLain, Frederic Seguin e Danielle N. Simkus
ERC, Inc., JETS/Jacobs, Houston, TX, EUA
Simon J. Clemett
Universidade Estadual da Califórnia em San Marcos, San Marcos, CA, EUA
Gerardo Dominguez
Centro de Ciências e Tecnologia Espacial, Universidade de Maryland, Condado de Baltimore, Baltimore, MD, EUA
Kendra K. Farnsworth e Gabriella Weiss
Departamento de Ciências da Terra, Universidade de Tohoku, Sendai, Japão
Yoshihiro Furukawa
Laboratório de Ciências Espaciais, Universidade da Califórnia, Berkeley, CA, EUA
Zack Gainsforth
Instituto de Pesquisa do Sudoeste, Boulder, CO, EUA
Vitória E. Hamilton
Centro Robert A. Pritzker de Meteorítica e Estudos Polares, Centro Integrativo de Pesquisa Negaunee, Museu Field de História Natural, Chicago, IL, EUA
Philipp R. Heck e Yuke Zheng
Departamento de Ciências Geofísicas, Universidade de Chicago, Chicago, IL, EUA
Philipp R. Heck e Yuke Zheng
Laboratório de Propulsão a Jato, Instituto de Tecnologia da Califórnia, Pasadena, CA, EUA
Amy E. Hofmann
Departamento de Ciências da Terra, Ambientais e Planetárias, Universidade Brown, Providence, RI, EUA
Yongsong Huang, Bumsoo Kim e Ewerton Santos
Amentum, Contrato de Suporte Técnico e de Engenharia do JSC (JETSII), Centro Espacial Johnson da NASA, Houston, TX, EUA
Bumsoo Kim e Tanya S. Peretyazhko
Centro de Pesquisa em Biogeoquímica, Agência Japonesa de Ciência e Tecnologia Marinha-Terrestre (JAMSTEC), Natsushima, Yokosuka, Japão
Toshiki Koga e Yoshinori Takano
Universidade Técnica de Munique, Freising, Alemanha
Michael Liss e Philippe Schmitt-Kopplin
Unidade de Pesquisa em Biogeoquímica Analítica, Helmholtz Munique, Neuherberg, Alemanha
Michael Liss e Philippe Schmitt-Kopplin
Museu Nacional de História Natural, Smithsonian Institution, Washington, DC, EUA
Timothy J. McCoy
Universidades Associadas de Oak Ridge, Oak Ridge, TN, EUA
Angel Mojarro
Departamento de Ciências da Terra e Planetárias, Universidade de Kyushu, Fukuoka, Japão
Hiroshi Naraoka
Centro de Pesquisa Ames da NASA, Moffett Field, CA, EUA
Michel Nuevo e Scott A. Sandford
Instituto de Ciência de Baixas Temperaturas, Universidade de Hokkaido, N19W8 Kita-ku, Sapporo, Japão
Yasuhiro Oba
Departamento de Física, Technische Universität München, Muenchen, Alemanha
Anique Shahid
Instituto de Biociências Avançadas, Universidade Keio, Kakuganji, Tsuruoka, Yamagata, Japão
Yoshinori Takano
Barrios, JETS/Jacobs, Houston, TX, EUA
Kathie L. Thomas-Keprta
Associação de Pesquisa das Universidades do Sudeste, Washington, DC, EUA
Havishk Tripathi
Departamento de Ciências da Terra e do Meio Ambiente, Universidade de Rochester, Rochester, NY, EUA
Kevin Righter
Departamento de Geologia, Escola de Ciências da Terra e do Meio Ambiente, Universidade Rowan, Glassboro, NJ, EUA
Harold C. Connolly Jr.
Departamento de Ciências da Terra e Planetárias, Museu Americano de História Natural, Nova Iorque, NY, EUA
Harold C. Connolly Jr.

Contribuições

DPG e JPD contribuíram igualmente. DPG, JPD, JCA, HLM, AM, ETP, YO, TK, DIF, CMO'DA, PS-K., AB, KHF, ZG, MAM, GD, PH, SJC, ANN, KLT-K., SAS, HCC e DSL conceberam o estudo. DPG, JPD, JCA, HLM, AM, ETP, YO, TK, DIF, CMO'DA, GC, PS-K., ML, PC, AS, TG, BMG, AB, KHF, ZG, MAM, GD, PH, SJC, ANN, PH, FS, DNS, KLT-K., SAS, EB e ASB foram responsáveis pela metodologia e pela investigação. A versão original foi escrita por DPG, JPD, JCA, HLM, AM, ETP, YO, TK, PS-K., DIF, CMO'DA, AB, KHF, ZG, MAM, GD, SJC e ANN. Todos os coautores revisaram e editaram o manuscrito.

Autor correspondente

Correspondência para Daniel P. Glavin .

Declarações éticas

Interesses conflitantes

Os autores declaram não haver conflitos de interesse.

Revisão por pares

Informações sobre revisão por pares

A revista Nature Astronomy agradece a Zita Martins, Larry Nittler e aos demais revisores anônimos por sua contribuição à revisão por pares deste trabalho.

Informações adicionais

Nota do editor: A Springer Nature mantém-se neutra em relação a reivindicações jurisdicionais em mapas publicados e afiliações institucionais.

Dados estendidos

Figura de dados estendidos 1 Análise FTICR-MS de ionização APPI(+) de Bennu (OREX-803006-0) comparada a Murchison e Ryugu (A0106).

a ) Moléculas com baixo teor de oxigênio observadas no extrato metanólico de Bennu, conforme ilustrado no diagrama de Van Krevelen. b ) Detalhes em torno da massa nominal m/z = 319 com a anotação de alguns sinais m/z . Os diagramas H/C versus m/z de c ) Bennu e d ) Ryugu mostram a menor massa molecular e a maior abundância relativa de CHN na amostra de Bennu, também em moléculas com baixo teor de oxigênio. Os anéis coloridos delimitam o número total de moléculas atribuídas por massa, com as cores indicando as proporções relativas das famílias químicas.

Dados de origem

Figura 2 de dados estendidos. Cromatogramas LC-HRMS mostrando a eluição de aminoácidos C 2 a C 11 nos extratos hidrolisados em água quente e ácido do branco do procedimento, Bennu (OREX-803001-0) e Murchison.

As regiões de 45–110 min dos cromatogramas de massa de íon único LC-HRMS correspondentes aos derivados de o- ftalaldeído/ N -acetil - L -cisteína (OPA/NAC) de aminoácidos primários alifáticos de C2 a C11 no modo de íons positivos via ionização por eletrospray aquecido e uma precisão de massa de 5 ppm com os valores m/z correspondentes como segue : C2 : m / z = 337,08527; C3 : m/z = 351,10092; C4 : m/z = 365,11657; C5 : m /z = 379,13222; C6 : m/z = 393,14787; C7 : m/z = 407,16352; C8 : m/z = 421,17917; C9 : m/z = 435,19482; C10 : m/z = 449,21047; e C11 : m/z = 463,22612. Cromatogramas de íon único semelhantes foram obtidos para os extratos aquosos não hidrolisados. Os picos foram identificados por comparação de seus tempos de retenção e massas monoisotópicas exatas com as do padrão de aminoácidos analisado no mesmo dia e são designados pelo número do pico da seguinte forma: (9) glicina, (10) β-alanina, (11) ácido γ-amino- n- butírico, (12) ácido D -β-aminoisobutírico, (13) ácido L- β-aminoisobutírico, (14) D- alanina, (15) L -alanina, (16) ácido D -β-amino- n -butírico, (17) ácido L -β-amino- n- butírico, (18) ácido δ-aminovalérico, (19) ácido α-aminoisobutírico, (20) ácido D , L -α-amino- n- butírico, (21) D- isovalina, (22) ácido (S)-3-aminopentanoico, (23) Ácido ε-amino- n -caproico, (24) L- isovalina, (25) ácido (R)-3-aminopentanoico, (26) L- valina, (27) D- valina, (28) D- norvalina, (29) L -norvalina, (30) L- isoleucina, (31) ácido 8-aminooctanoico, (32) D -isoleucina, (33) D -leucina e (34) L- leucina. Nota: os traços C7 – C11 para o branco do procedimento e as análises de Bennu apresentam picos de sinal espúrios que são devidos ao ruído de fundo instrumental e não representam picos de analito.

2 - https://www.sciencenews.org/article/all-of-the-bases-in-dna-and-rna-have-now-been-found-in-meteorites

Por Liz Kruesi

26 de abril de 2022, às 11h00- Há mais de 2 anos

Mais ingredientes essenciais para a vida foram encontrados em meteoritos.

Rochas espaciais que caíram na Terra no último século contêm as cinco bases que armazenam informações no DNA e no RNA , relatam cientistas em 26 de abril na revista Nature Communications .

Essas “nucleobases” — adenina, guanina, citosina, timina e uracila — combinam-se com açúcares e fosfatos para formar o código genético de toda a vida na Terra. Ainda não se sabe se esses ingredientes básicos da vida vieram do espaço ou se formaram em uma mistura química terrestre ( SN: 24/09/2020 ). Mas a descoberta reforça as evidências que sugerem que os precursores da vida vieram originalmente do espaço, afirmam os pesquisadores.

Cientistas detectaram fragmentos de adenina, guanina e outros compostos orgânicos em meteoritos desde a década de 1960 ( SN: 08/10/2011 , SN: 12/04/2020 ). Pesquisadores também observaram indícios de uracila, mas a citosina e a timina permaneceram indetectáveis até agora.

“Completamos o conjunto de todas as bases encontradas no DNA, no RNA e na vida na Terra, e elas estão presentes em meteoritos”, afirma o astroquímico Daniel Glavin, do Centro de Voos Espaciais Goddard da NASA, em Greenbelt, Maryland.

Há alguns anos, o geoquímico Yasuhiro Oba, da Universidade de Hokkaido em Sapporo, Japão, e seus colegas desenvolveram uma técnica para extrair e separar delicadamente diferentes compostos químicos presentes na poeira de meteorito liquefeita e, em seguida, analisá-los.

“Nosso método de detecção tem uma sensibilidade ordens de magnitude maior do que a aplicada em estudos anteriores”, diz Oba. Há três anos, os pesquisadores usaram essa mesma técnica para descobrir ribose, um açúcar necessário para a vida, em três meteoritos ( SN: 11/22/19 ).

No novo estudo, Oba e seus colegas uniram forças com astroquímicos da NASA para analisar uma dessas três amostras de meteorito e outras três adicionais, em busca de outro tipo de ingrediente crucial para a vida: as nucleobases.

Os pesquisadores acreditam que sua técnica de extração mais suave, que usa água fria em vez do ácido usual, mantém os compostos intactos. "Estamos descobrindo que essa abordagem de extração é muito adequada para essas nucleobases frágeis", diz Glavin. "É mais como um preparo a frio do que um chá quente."

Com essa técnica, Glavin, Oba e seus colegas mediram a abundância de bases e outros compostos relacionados à vida em quatro amostras de meteoritos que caíram décadas atrás na Austrália, Kentucky e Colúmbia Britânica. Nas quatro amostras, a equipe detectou e quantificou adenina, guanina, citosina, uracila, timina, diversos compostos relacionados a essas bases e alguns aminoácidos.

Utilizando a mesma técnica, a equipe também mediu a abundância de substâncias químicas no solo coletado no sítio arqueológico da Austrália e comparou os valores medidos no meteorito com os do solo. Para alguns compostos detectados, os valores no meteorito foram maiores do que no solo circundante, o que sugere que esses compostos chegaram à Terra nessas rochas.

Mas, para outros compostos detectados, incluindo citosina e uracila, a abundância no solo é até 20 vezes maior do que nos meteoritos. Isso pode indicar contaminação terrestre, afirma o cosmoquímico Michael Callahan, da Universidade Estadual de Boise, em Idaho.

“Acho que [os pesquisadores] identificaram positivamente esses compostos”, diz Callahan. Mas “eles não apresentaram dados suficientemente convincentes para me fazer acreditar que são realmente extraterrestres”. Callahan trabalhou anteriormente na NASA e colaborou com Glavin e outros para medir materiais orgânicos em meteoritos.

Mas Glavin e seus colegas apontam para alguns compostos químicos específicos detectados para apoiar a hipótese de uma origem interplanetária. Na nova análise, os pesquisadores mediram mais de uma dúzia de outros compostos relacionados à vida, incluindo isômeros das nucleobases, diz Glavin. Os isômeros têm as mesmas fórmulas químicas que suas bases associadas, mas seus componentes estão organizados de maneira diferente. A equipe encontrou alguns desses isômeros nos meteoritos, mas não no solo. "Se tivesse havido contaminação do solo, deveríamos ter encontrado esses isômeros também no solo. E não encontramos", afirma ele.

Ir diretamente à fonte desses meteoritos — asteroides imaculados — poderia esclarecer a questão. Oba e seus colegas já estão usando sua técnica de extração em fragmentos da superfície do asteroide Ryugu, que a missão japonesa Hayabusa2 trouxe à Terra no final de 2020 ( SN: 07/12/2020 ). A missão OSIRIS-REx da NASA deve retornar em setembro de 2023 com amostras semelhantes do asteroide Bennu ( SN: 15/01/2019 ).

“Estamos muito entusiasmados com as histórias que esses materiais têm para contar”, diz Glavin.

3 - https://astrobiology.com/2025/01/lifes-building-blocks-discovered-in-samples-from-asteroid-benn.html

Componentes básicos da vida descobertos em amostras do asteroide Bennu.

Por Keith Cowing

Comunicado de imprensa

Universidade de Hokkaido

30 de janeiro de 2025

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Componentes básicos da vida descobertos em amostras do asteroide Bennu. — Uma imagem em mosaico do asteróide Bennu, composta por 12 imagens PolyCam coletadas pela espaçonave OSIRIS-REx a uma distância de 24 quilômetros. (NASA/Goddard/Universidade do Arizona)

Colaboradores japoneses detectaram todas as cinco nucleobases — os blocos de construção do DNA e do RNA — em amostras trazidas do asteroide Bennu pela missão OSIRIS-REx da NASA.

Acredita-se que os asteroides, pequenos corpos sem atmosfera localizados no Sistema Solar interno, tenham contribuído com água e os componentes químicos essenciais para a vida na Terra bilhões de anos atrás. Embora os meteoritos na Terra provenham de asteroides, a combinação da exposição à umidade da atmosfera e a uma biosfera não controlada torna a interpretação dos dados coletados a partir deles um desafio. Amostras intocadas coletadas de asteroides no espaço seriam as candidatas ideais, e missões bem-sucedidas de coleta de amostras foram realizadas apenas por dois países: Japão (Hayabusa e Hayabusa2) e Estados Unidos (OSIRIS-REx).

A missão OSIRIS-REx da NASA trouxe de volta 121,6 gramas de amostra do asteroide (101955) Bennu em setembro de 2023 — a maior amostra já trazida à Terra. Agora, uma equipe internacional de cientistas da equipe de análise de amostras da OSIRIS-REx, liderada pelo Dr. Daniel Glavin e pelo Dr. Jason Dworkin no Centro de Voos Espaciais Goddard da NASA, relatou a descoberta de amônia e matéria orgânica solúvel rica em nitrogênio nessas amostras. As descobertas foram publicadas na revista Nature Astronomy. Entre as descobertas, os colaboradores japoneses detectaram todas as cinco bases nitrogenadas, moléculas necessárias para a construção do DNA e do RNA, apoiando a teoria de que asteroides podem ter trazido os componentes básicos da vida para a Terra.

IMAGEM

As amostras de Bennu da NASA foram manuseadas sob nitrogênio para evitar contaminação pela atmosfera terrestre. Uma amostra de 17,75 mg foi processada e analisada para N-heterociclos — moléculas orgânicas com estrutura em anel contendo carbono e nitrogênio — utilizando espectrometria de massa de alta resolução na Universidade de Kyushu.

A análise foi realizada por uma equipe de pesquisa, cujos membros fazem parte da equipe de análise de amostras OSIRIS-REx, composta pelo Professor Associado Yasuhiro Oba da Universidade de Hokkaido, Pesquisador Principal Yoshinori Takano da JAMSTEC e Universidade Keio, Dr.

OREX-800044-101, a amostra analisada pelos membros japoneses da equipe de análise de amostras da missão OSIRIS-REx. (Foto cedida por Yasuhiro Oba) — Crédito da foto: Yasuhiro Oba

A análise revelou que a concentração de N-heterociclos é de aproximadamente 5 nmol/g, 5 a 10 vezes maior do que a relatada para o Ryugu. Além das cinco bases nitrogenadas — adenina, guanina, citosina, timina e uracila — necessárias para a formação de DNA e RNA, os pesquisadores também encontraram xantina, hipoxantina e ácido nicotínico (vitamina B3).

“Em pesquisas anteriores, uracila e ácido nicotínico foram detectados em amostras do asteroide Ryugu, mas as outras quatro nucleobases estavam ausentes. A diferença na abundância e complexidade dos N-heterociclos entre Bennu e Ryugu pode refletir as diferenças no ambiente ao qual esses asteroides foram expostos no espaço”, explica Koga.

Amostras dos meteoritos Murchison e Orgueil também foram processadas e analisadas previamente sob condições idênticas para fins de comparação. A equipe de pesquisa observou que a proporção de purinas (adenina e guanina) para pirimidinas (citosina, timina e uracila) era muito menor nas amostras de Bennu em comparação com as de Murchison e Orgueil.

As amostras de Bennu contêm aminoácidos — os blocos de construção das proteínas — incluindo 14 dos 20 aminoácidos que a vida usa para criar proteínas aqui na Terra. Além disso, as amostras contêm todas as cinco nucleobases que codificam informações genéticas no DNA e no RNA. — NASA

“Existem várias razões possíveis para essa diferença observada”, diz Oba. “Elas podem ser devidas a diferenças nos corpos parentais ou nas vias de formação, ou o asteroide Bennu pode ter sido exposto a um ambiente de nuvem molecular fria, onde a formação de pirimidinas é mais provável de ocorrer.”

“Nossos resultados, que contribuem para o panorama geral apresentado por todos os autores do artigo, indicam que a química das bases nitrogenadas nas amostras de Bennu precisa ser mais estudada”, concluiu Naraoka. Outro resultado importante deste estudo é que, ao comparar meteoritos com amostras de Bennu, foi criada uma referência para a reanálise de outros meteoritos em coleções ao redor do mundo.

Abundância de amônia e matéria orgânica solúvel rica em nitrogênio em amostras do asteroide (101955) Bennu , Nature Astronomy (acesso aberto)

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Vestígios de salmoura antiga descobertos no asteroide Bennu contêm minerais cruciais para a vida , Smithsonian
Poeira do asteroide Bennu: os componentes básicos da vida e possíveis habitats estavam amplamente disseminados em nosso sistema solar , Universidade Goethe de Frankfurt
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Amostra do asteroide Bennu revela uma mistura de ingredientes essenciais à vida , NASA.
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Astrobiologia, Astroquímica, Astrogeologia,

Keith Cowing

Membro do Explorers Club, ex-gerente de carga útil da Estação Espacial da NASA/biólogo espacial, equipes de exploração, jornalista, alpinista aposentado, sinesteta, mistura de Na'vi, Jedi, Freman e budista, língua de sinais americana (ASL), veterano da Ilha Devon e do Acampamento Base do Everest, (ele/dele)

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Abundância de amônia e matéria orgânica solúvel rica em nitrogênio em amostras do asteroide (101955) Bennu

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Discussão

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