Monsters van de verre planetoïde Bennu leveren fundamentele nieuwe inzichten op in de geschiedenis van het zonnestelsel en het ontstaan van het leven op aarde, zo blijkt uit woensdagmiddag gepubliceerde analyses.
is wetenschapsredacteur voor de Volkskrant. Hij schrijft over sterrenkunde, natuurkunde en ruimtevaart.
Het materiaal dat de Nasa met ruimtemissie Osiris-Rex verzamelde op de planetoïde Bennu en in 2023 op aarde afleverde, bevat spectaculaire nieuwe aanwijzingen over de geschiedenis van het zonnestelsel en het ontstaan van het leven.
Dat schrijven wetenschappers in twee artikelen die woensdagmiddag gelijktijdig zijn verschenen in de vakbladen Nature en Nature Astronomy.
Analyse van het materiaal bewijst onder meer dat Bennu voortkomt uit een groter hemellichaam waarop vloeibaar water aanwezig was en laat bovendien zien hoe dat water er gedurende honderden miljoenen jaren weer vanaf dampte.
De monsters bevatten daarnaast een grote rijkdom aan organische moleculen, inclusief cruciale bouwstenen van het leven: veertien van de twintig aminozuren die gebruikt worden in de aardse biologie, en alle vijf zogeheten nucleobasen, de ‘lettertjes’ waarin DNA en RNA de genetische instructies van het aardse leven vangen.
‘Ik ben hier heel blij mee’, zegt Inge Loes ten Kate van de Universiteit Utrecht, werkzaam op het grensvlak van astronomie en geologie waar het op Bennu verzamelde planetoïdegruis nu nieuw inzicht in verschaft.
De onderzoekers slaagden er onder meer in de samenstelling van de zouten die na verdamping van het ziltige water in de planetoïde achterbleven in kaart te brengen.
‘Spectaculair’, oordeelt Ten Kate, die niet direct bij de analyes betrokken is. ‘Dit hadden we onmogelijk kunnen zien in de meteorieten die we op aarde vinden. Die komen eerst door de aardatmosfeer en worden daar verhit. Dan ben je dit soort zouten al kwijt. Deze resultaten bewijzen de kracht van dit soort sample-return-missies.’
Hoewel Bennu niet de eerste planetoïde is waarvan materiaal op aarde is afgeleverd – eerder verzamelden ook twee Japanse missies diep in de kosmos hapjes ruimterots – zijn de uitkomsten wel het meest spectaculair.
In 2023 meldden wetenschappers de tot nog toe grootste vondst: zij zagen één nucleotide in monsters van planetoïde Ryugu. Bennu gaat daar nu flink overheen. ‘De diversiteit aan organische moleculen in Bennu is heel groot’, zegt Ten Kate. Naast aminozuren en alle nucleotiden ontdekten onderzoekers nog zo’n tienduizend andere organische verbindingen.
Planetoïden zijn de overgebleven klonten uit de beslagkom waarin Moeder Natuur de aarde en overige planeten heeft gekneed. De chemische aanwijzingen in hun binnenste kunnen helpen de geschiedenis van het zonnestelsel in te kleuren, de oorsprong van het leven op aarde te doorgronden én de vraag helpen beantwoorden of elders in het zonnestelsel wellicht ook leven voorkomt.
Voor al die vraagstukken leveren de onderzochte monsters nu belangrijke informatie, zegt Ten Kate. Zo illustreren de gevonden zouten bijvoorbeeld hoe planetoïden als Bennu, en zijn voorloper, hun water kwijtraakten: na verwarming door de straling van kortlevende radioactieve atomen smolt het ijs, en dampte het uiteindelijk langzaam uit kleine poriën in het planetoïdeoppervlak.
Dat blijkt bovendien een cruciale stap richting leven. Een deel van de complexe bouwstenen van leven ontstaat namelijk alleen wanneer de watermoleculen wegdampen uit het mengsel van chemische bestanddelen. Precies zoals in deze poriën gebeurt.
Dat heeft ook gevolgen voor de vraag hoe het leven op aarde ooit is ontstaan. ‘Misschien moeten we toch weer afstappen van het idee dat het leven ooit is ontstaan bij hydrothermale bronnen in de oceaan’, zegt Ten Kate. Zulke bronnen zijn immers niet bepaald waterarme omgevingen.
Wellicht zijn de eerste bouwblokken van het leven dan toch op het aardoppervlak ontstaan, in plaats van diep in de oceanen, speculeert ze. ‘Al ken ik geen studies die laten zien hoe je onder aardse condities veertien van de twintig aminozuren en alle DNA-letters kunt maken.’
Een andere optie is dat juist inslagen van planetoïden zoals Bennu het leven op aarde mogelijk hebben gemaakt. ‘Maar de vraag is: kon er op die manier genoeg materiaal op aarde komen?’
Eén inslag levert misschien enkele honderdduizenden moleculen op: weinig voor het ontstaan van al het leven. Toch: een inslag kan gerust de eerste vonk zijn geweest, denkt Ten Kate. ‘Of het kan dienst hebben gedaan als een soort pokon, kunstmest die een proces dat al bezig was een handje heeft geholpen.’
De bevindingen hebben ook implicaties voor leven elders in het zonnestelsel. ‘Dat de voorloper van Bennu een ijslaag en vloeibaar water had, en deze bouwstenen heeft geproduceerd, laat zien dat dit soort processen niet zo zeldzaam zijn. Dat heeft weer implicaties voor de mogelijkheid op van leven op ijsmanen zoals Enceladus en Europa’, zegt Ten Kate.
Op die eerste is al eens een toefje van het binnenste gezien, toen ruimtesonde Cassini bij toeval door een waterpluim vloog die uit het oppervlak van de Saturnus-maan barstte.
Iets soortgelijks hopen wetenschappers voor elkaar te krijgen bij Jupiter-maan Europa, waar momenteel twee missies naar op weg zijn. Echt diep in het binnenste kijken is voorlopig echter onmogelijk. ‘We kunnen niet zomaar door de 10 kilometer ijs op hun oppervlak boren.’
Ook daarom zijn monsters zoals die van Bennu van belang. ‘Wanneer mijn collega’s van aardwetenschappen iets willen ontdekken, dan gaan ze het veld in en gaan ze meten. Maar in ons vakgebied hebben we zo weinig materiaal direct van de bron. En nu hebben we plots zovéél’, zegt ze.
Waar van planetoïde Ryugu iets meer dan vijf gram materiaal op aarde terechtkwam, bracht Osiris-Rex van Bennu ruim 120 gram terug. ‘Dat is waanzinnig.’
Alles over wetenschap vindt u hier.
Geselecteerd door de redactie
Source: Volkskrant