Рюгу — околоземный углеродистый астероид диаметром около километра. В 2020 году японский зонд «Хаябуса-2» доставил на Землю образцы его грунта. Их лабораторный анализ показал, что материал этого небесного тела когда-то подвергался интенсивному воздействию жидкой воды. Вероятнее всего, происходило это внутри Пуланы — крупного родительского тела, из обломков которого позднее сформировался Рюгу.
Азот особенно интересен для изучения ранней Солнечной системы. Его соединения участвуют в химических процессах, что могут приводить к образованию биологически важных органических веществ. Наблюдения Цереры и некоторых углеродистых астероидов уже указывали на существование аммиака, аммонийных солей и минералов, связанных с воздействием воды. Правда, выяснить, в какой форме такие запасы азота могли сохраняться непосредственно в веществе астероидов и метеоритов, довольно сложно.
Авторы нового исследования, опубликованного в журнале Nature Astronomy, изучили образцы Рюгу с помощью инфракрасной спектроскопии, рентгеновской спектроскопии и электронной микроскопии. По итогу они обнаружили сразу несколько азотсодержащих компонентов: филлосиликаты с аммонием (NH₄⁺), вещества с тройной связью углерод—азот (С≡N) и нитрат натрия (NaNO₃).
Особенно важным было их расположение. Азотсодержащие вещества нашли рядом с отложениями карбоната натрия. Такое соседство помогло ученым понять, что происходило на родительском теле Рюгу, когда жидкая вода начала исчезать.
Выяснилось, что растворенные вещества оставались в уменьшающемся объеме жидкости, поэтому остаточный рассол становился все более концентрированным. Именно на этом этапе из него выпадал карбонат натрия. При этом в рассолах, судя по всему, концентрировались соединения азота, а ионы аммония были включены в структуру слоистых силикатов.
Это означает, что аммиак и соединения с группами С≡N могли попасть на Пулану еще во время ее формирования и пережить длительный период водно-минеральных реакций. Они сохранялись вплоть до прекращения водной активности и постепенно концентрировались в остаточном рассоле.
Таким образом, богатые азотом рассолы могли усиливать реакции между органическими молекулами и способствовать их объединению в более сложные структуры при потере воды.
Причем подобные процессы, вероятно, происходили не только на Пулане. На богатой солями и аммонием Церере, например, подповерхностные рассолы могли концентрироваться во время криовулканической активности. Такие среды создавали благоприятные условия для химических реакций с участием азота.
То есть сама по себе находка не указывает на существование жизни на Рюгу, а показывает возможный механизм, благодаря которому небольшие тела ранней Солнечной системы могли долго сохранять и концентрировать вещества, необходимые для усложнения органической химии.