Một nghiên cứu mới tiết lộ rằng cả năm nucleobase cơ bản - những phân tử quan trọng của sự sống - đã được phát hiện trong các mẫu từ tiểu hành tinh Ryugu.
Các hạt vật chất từ tiểu hành tinh cung cấp một cái nhìn thoáng qua về các thành phần hóa học có thể đã góp phần khơi nguồn sự sống trên Trái Đất. Các mẫu Ryugu đã được đưa trở về từ không gian vào năm 2020 bởi sứ mệnh Hayabusa2 của Cơ quan Thám hiểm Hàng không Vũ trụ Nhật Bản (JAXA).
Năm 2023, một nhóm nghiên cứu quốc tế báo cáo rằng họ đã tìm thấy một trong các nucleobase trong những mẫu này: uracil. Giờ đây, trong một nghiên cứu được công bố trên Nature Astronomy mới đây, một nhóm các nhà khoa học Nhật Bản đã xác nhận rằng cả năm nucleobase đều hiện diện trong vật chất tới từ tiểu hành tinh nguyên sơ này.
Điều này có nghĩa là các thành phần cho sự sống này có thể đã phổ biến khắp Hệ Mặt Trời trong những năm đầu của nó.
Tại sao phải tìm kiếm nucleobase?
Nucleobase là các phân tử hữu cơ chứa nitrogen (N), tạo thành cái được gọi là những “chữ cái” của thông tin di truyền trong DNA và RNA. Năm nucleobase cơ bản là adenine và guanine (còn được gọi là purine), cytosine, thymine và uracil (còn được gọi là pyrimidine).
Mô tả về các con đường tổng hợp nucleobase xảy ra ở Ryugu, Bennu và Orgueil. Nguồn: Nature Astronomy (2026). DOI: 10.1038/s41550-026-02791-z
Những phân tử này kết hợp với đường và phosphate để tạo ra nucleotide - những khối kiến tạo của vật chất di truyền. Nếu không có nucleobase, mã di truyền cho phép sinh vật phát triển, sinh sản và tiến hóa sẽ không tồn tại.
Bằng cách nghiên cứu purine và pyrimidine trong các mẫu Ryugu, các nhà khoa học có thể tái dựng lịch sử hóa học của các tiểu hành tinh nguyên thủy. Từ đó, điều này giúp chúng ta hiểu rõ hơn về cách các khối kiến tạo của sự sống có thể đã được hình thành và tồn tại khắp Hệ Mặt Trời.
Hayabusa2 đã mang về tổng cộng 5,4 gram vật chất tiểu hành tinh nguyên sơ. Các nhà nghiên cứu phải sử dụng điều kiện phòng thí nghiệm siêu sạch để tránh làm nhiễm bẩn chúng. Họ đã chiết xuất các phân tử hữu cơ bằng nước và axit hydrochloric, sau đó tinh chế chúng để phục vụ việc phát hiện tiếp theo.
Họ đã tìm thấy cả năm nucleobase trong hai mẫu Ryugu mà họ phân tích, với lượng xấp xỉ tương tự nhau.
Các thành phần then chốt của vật chất di truyền-trong không gian
Những kết quả mới phù hợp với các phát hiện trước đây về các thiên thạch. Thiên thạch Murchison rơi xuống Australia năm 1969, và thiên thạch Orgueil ở Pháp năm 1864, trước đây đã cho thấy sự phong phú của nhiều loại phân tử hữu cơ, bao gồm cả nucleobase.
Tất nhiên, các thiên thạch rơi xuống Trái Đất có thể bị nhiễm bẩn trong quá trình di chuyển và tiếp đất. Nhưng các mẫu nguyên sơ từ sứ mệnh của NASA tới tiểu hành tinh Bennu cũng đã cho thấy sự hiện diện của cả năm nucleobase vào năm 2025.
Các tiểu hành tinh như Ryugu, Bennu, và thiên thể mẹ của thiên thạch Orgueil là tàn dư của Hệ Mặt Trời thời kỳ đầu. Chúng có thể bảo tồn vật chất gần như không thay đổi trong suốt 4,5 tỷ năm.
Điều thú vị là các tiểu hành tinh này cho thấy những khác biệt hóa học. Murchison giàu purine, trong khi Bennu và Orgueil chứa nhiều pyrimidine hơn. Người ta cho rằng sự cân bằng này có thể bị ảnh hưởng bởi ammonia, một phân tử quan trọng có thể định hình loại nucleobase nào có thể hình thành.
Bằng cách khảo sát các mẫu tương đối nguyên sơ của Ryugu và so sánh chúng với các thiên thạch như Murchison và Orgueil, các nhà nghiên cứu đang lần theo hành trình vũ trụ của những thành phần phân tử có khả năng tạo nên sự sống.
Kết quả của họ cho thấy các thành phần then chốt của vật chất di truyền có thể đã được hình thành trong không gian và sau đó được chuyển tới Trái Đất thời kỳ đầu. Nói cách khác, câu chuyện về sự sống trên hành tinh của chúng ta có thể có mối liên hệ sâu sắc với hóa học của những tiểu hành tinh cổ xưa như vậy.
Con đường cho các thành phần của sự sống
Cùng nhau, những phát hiện này cho thấy rằng các tiểu hành tinh giàu carbon ở khắp nơi trong Hệ Mặt Trời chứa đựng thành phần hóa học tiền sinh học đa dạng. Tuy nhiên, hỗn hợp phân tử chính xác - chẳng hạn như sự cân bằng giữa purine và pyrimidine - thay đổi tùy thuộc vào môi trường hóa học và lịch sử của từng tiểu hành tinh.
Bởi vì các mẫu Ryugu được thu thập trực tiếp trong không gian và được bảo vệ khỏi sự nhiễm bẩn từ Trái Đất, chúng cung cấp một trong những cái nhìn rõ ràng nhất về hóa học của Hệ Mặt Trời cổ đại.
Việc phát hiện cả năm nucleobase trên Ryugu cho thấy các thành phần phân tử của sự sống có thể đã hình thành trong không gian từ hàng tỷ năm trước. Các tiểu hành tinh có thể đã góp phần mang những thành phần này đến Trái Đất thời kỳ đầu - khiến nguồn gốc của sự sống trở thành một phần của một câu chuyện hóa học vũ trụ rộng lớn hơn nhiều.
Lyr
Theo Phys.org
