Nedavno je medijima prohujala vijest, koja je našla odjeka i na ovim mrežnim stranicama, da su konačno objavljeni prvi rezultati analize (četiriju) uzoraka asteroida Bennu, koji čine tek mali dio od točno 121,6 grama ulomaka tog nebeskog tijela što su stigli na Zemlju. I onda senzacija: u uzrocima asteroida pronađeno je 13 od 20 aminokiselina koje izgrađuju sve proteine svih živih bića na našem planetu, a usto sve purinske i pirimidinske baze koje nalazimo u molekulama nukleinskih kiselina. Čudna li čuda!

Ovu sam rečenicu napisao zato jer sve što se o tome piše, sve oko čega se pravi velika vijest, već je odavno poznato. Prva organska tvar u meteoritu otkrivena je još sredinom 19. stoljeća, a da se u došljacima iz svemira nalaze aminokiseline saznalo se 1969. godine. Tada su naime analizirani uzorci meteorita (ugljičnog hondrita) Murchison koji je pao u Australiji baš u vrijeme kada su se laboratoriji spremali za analizu uzoraka stijena koje je posada Apolla 11 trebala donijeti s Mjeseca. Naknadnom analizom 2009. godine, uz upotrebu mnogo boljih metoda, u uzrocima meteorita Murchison identificirana su 683 organska spoja, dok se njihov ukupni broj procjenjuje na nekoliko milijuna! Među njima su naravno bile i amonokiseline i baze nukleinskih kiselina. I to nas ne bi trebalo čuditi.

Ne bi nas trebalo čuditi zbog jednostavne činjenice što i aminokiseline i baze nukleinskih kiselina lako nastaju abiogeno, bez posredstva živih bića. Još je 1960. godine utvrđeno, vrlo jednostavnim pokusom, da purinske i pirimidinske baze mogu nastati polimerizacijom cijanovodične kiseline, HCN. A što se pak aminokiselina tiče, za mogućnost njihovog abiogenog postanka zna se odavno, naime od 1850. godine u kojoj je njemački kemičar Adolf Strecker napravio sintezu tih „cigli života“. Za nju mu začudo nije trebalo ništa drugo osim amonijaka, cijanida, aldehida (ili ketona) i, naravno, vode. Najjednostavniji aldehid je formaldehid (metanal), HCHO, od kojeg nastaje najjednostavnija aminokiselina – glicin. 

Prvu eksperimentalnu potvrdu Streckerove sinteze u prirodi dao je mladi američki kemičar Stanley L. Miller 1953. godine, koji je radio doktorat kod mnogo poznatijeg kemičara, nobelovca Harolda Ureyja. On je dobio aminokiseline propuštajući električne iskre kroz smjesu metana, vodika, vodene pare i amonijaka. Da se tako nešto moglo dogoditi i u dubinama svemirskog prostora, pokazao je možda najdulji eksperiment u povijesti kemije kojeg je također proveo spomenuti kemičar Miller. Riječ je naime o otopini amonijeva cijanida (NH₄CN) koju su držali na niskoj temperaturi (-78 ^oC) punih 25 godina. Kada su je nakon četvrt stoljeća, 2000. godine analizirali, u njoj su pronašli baze nukleinskih kiselina i aminokiseline – iste kemijske spojeve koje su znanstvenici pronašli i u uzorcima asteroida Bennu. 

Kad se tome doda da, unatoč svim bojaznima, uzorci svemirskih tijela što nam stižu meteoritima nisu kontaminirana ni zemaljskim organizmima (jer se uzimaju iz unutrašnjosti meteorita) niti mogu biti jako promijenjena prolaskom kroz atmosferu (jer on kratko traje) možemo se razložno zapitati: „Gdje su te nove spoznaje koje nam je donijelo istraživanje uzoraka asteroida Bennu?“

Odgovor je: Najvažnije otkriće u tom asteroidu nije pronalazak aminokiselina i baza nukleinskih kiselina (uz još mnogo drugih organskih spojeva), nego pronalazak jednog jednostavnog, u svemiru vrlo rasprostranjenog kemijskog spoja. Njegovo ime je amonijak, a formula NH₃.

Čak se 40 % dušika pronađenog u uzorcima asteroida Bennu nalazi u obliku amonijaka. On se pak nalazi pretežno u obliku iona NH₄⁺ vezanog za filosilikate, drugim riječima za minerale gline. Zašto je to važno?

Istraživanje izotopnog sastava dušika pokazuje da su se kemijski procesi u asteroidu odvijali pri niskim temperaturama. Štoviše, u asteroidu su pronađeni minerali koji su nastali djelovanjem tekuće vode, no vode čija je temperatura morala biti niža od -55 ^oC. Još zanimljivije, u uzoku su pronađeni evaporiti (natrijevi, kalcijevi i magnezijevi sulfati i kloridi), minerali koji nastaju isparavanjem vode (tako primjerice na Zemlji nastaju ležišta soli i gipsa). I to sve na temperaturi mnogo nižoj od ledišta vode. Kako je to moguće?

Moguće je zbog amonijaka. Otopina amonijaka u vodi (amonijačna voda) ima mnogo niže ledište od vode. Ono može biti čak -97 ^oC (eutektik), a to je znatno niža temperatura od one pri kojoj su nastali spomenuti minerali (evaporiti), i pri kojoj su – po svemu sudeći – nastale molekule toliko važne za postanak života. Tekuća voda u hladnim dubinama svemirskog prostora? Upravo tako: to je najvažnije otkriće koje dugujemo istraživanju asteroida Bennu. 

Nenad Raos je kemičar, znanstveni savjetnik u trajnome zvanju, koji je radio do umirovljenja 2016. godine u zagrebačkom Institutu za medicinska istraživanja i medicinu rada (IMI). Autor je i koautor oko 200 znanstvenih i stručnih radova iz područja teorijske (računalne) kemije, kemije kompleksnih spojeva, bioanorganske kemije, povijesti kemije i komunikacijskih vještina u znanosti. Bio je pročelnik Sekcije za izobrazbu Hrvatskog kemijskog društva, glavni urednik Prirode te urednik rubrike Kemija u nastavi u časopisu Kemija u industriji; član je društva ProGeo-Hrvatska i Odjela za prirodoslovlje i matematiku Matice hrvatske. Još od studentskih dana bavi se popularizacijom znanosti. Autor je 15 znanstveno-popularnih knjiga, među kojima je i "The Cookbook of Life - New Theories on the Origin of Life".