L'analisi di questi campioni ha dimostrato che si tratta del materiale più primitivo mai studiato in laboratorio, risalente a prima della formazione dei pianeti 4,5 miliardi di anni fa. La composizione isotopica dei gas contenuti nei campioni ha rivelato che Ryugu si è formato molto più lontano dal Sole, vicino all'orbita di Nettuno, rispetto alla sua posizione attuale in cui orbita vicino alla Terra. Ora, i ricercatori hanno trovato l'uracile, una delle basi azotate che (insieme ad adenina, guanina e citosina) formano i nucleotidi dell'acido nucleico RNA o acido ribonucleico, che converte le informazioni genetiche del DNA in proteine. Negli stessi campioni è stato rilevato anche l'acido nicotinico, noto anche come vitamina B3 o niacina, che è un importante cofattore per il metabolismo negli organismi viventi.

La scoperta, ad opera di un team internazionale guidato dal professore Yasuhiro Oba dell'Università di Hokkaido, si aggiunge alla prova che importanti elementi costitutivi per la vita vengono creati nello spazio e potrebbero essere stati consegnati sulla Terra dai meteoriti. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Nature Communications.

I campioni di Ryugu sono stati riportati sulla Terra dalla sonda Hayabusa 2 della Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), che ha studiato l'asteroide dal 2018.
Nel 2019, il veicolo spaziale ha raccolto 5,4 grammi dalla superficie e dal sottosuolo della roccia spaziale, stivando il materiale in un contenitore ermetico per il ritorno.
Gli scienziati hanno scoperto che Ryugu non è un grosso masso ma è composto da molte piccole rocce e ha ottenuto la sua insolita forma a trottola dalla rapida rotazione. In quanto asteroide carbonioso, o di tipo C, Ryugu contiene una grande quantità di materia organica ricca di carbonio, gran parte della quale probabilmente originata dalla stessa nebulosa che diede vita al Sole e ai pianeti del Sistema Solare circa 4,6 miliardi di anni fa. Precedenti analisi del campione hanno anche suggerito che l'asteroide contiene acqua.

Fotografie dei campioni A0106 e C0107 raccolti dall'asteroide Ryugu, rispettivamente durante il 1° campionamento e il 2° campionamento.
Crediti: Yasuhiro Oba et al, Nature Communications, 21 marzo 2023

La scoperta

I ricercatori hanno estratto queste molecole immergendo le particelle Ryugu in acqua calda e conducendo analisi mediante cromatografia liquida accoppiata con spettrometria di massa ad alta risoluzione. Ciò ha rivelato la presenza di uracile e acido nicotinico, nonché di altri composti organici contenenti azoto.

La concentrazione di uracile era maggiore (32 parti per miliardo) nel campione prelevato in profondità sotto la superficie di Ryugu rispetto al campione più superficiale (11 parti per miliardo), indicando che i raggi cosmici e la luce ultravioletta del Sole potrebbero aver degradato il materiale più superficiale.
"Abbiamo trovato uracile nei campioni in piccole quantità, nell'intervallo di 6-32 parti per miliardo (ppb), mentre la vitamina B3 era più abbondante, nell'intervallo di 49-99 ppb", ha spiegato Oba. "Nel campione sono state trovate anche altre molecole biologiche, tra cui una selezione di aminoacidi, ammine e acidi carbossilici, che si trovano rispettivamente nelle proteine e nel metabolismo". I composti rilevati sono simili ma non identici a quelli precedentemente scoperti in meteoriti ricchi di carbonio.
I ricercatori hanno anche ipotizzato che i composti contenenti azoto fossero, almeno in parte, formati da molecole più semplici come ammoniaca, formaldeide e acido cianidrico. Sebbene questi elementi non siano stati rilevati nei campioni, è noto che sono presenti nel ghiaccio cometario e Ryugu potrebbe essersi originato come una cometa o potrebbe essere nato da un corpo genitore che ha viaggiato in ambienti a bassa temperatura.

Cromatogrammi di massa del primo (in alto) e del secondo (al centro) campioni dell'asteroide Ryugu, che mostrano la presenza di uracile (picco rosso). Sono stati confrontati con un campione di uracile puro (in basso).
Crediti: Yasuhiro Oba et al, Nature Communications, 21 marzo 2023

Nessuna contaminazione

"Gli scienziati hanno precedentemente trovato basi azotate e vitamine in alcuni meteoriti ricchi di carbonio ma c'era sempre la questione della contaminazione dovuta all'esposizione all'ambiente terrestre", ha spiegato Oba. "Poiché la sonda Hayabusa 2 ha raccolto due campioni direttamente dall'asteroide Ryugu e li ha consegnati sulla Terra in capsule sigillate, la contaminazione può essere esclusa".

"La scoperta dell'uracile nei campioni di Ryugu dà forza alle attuali teorie sulla fonte delle basi azotate nella Terra primordiale", conclude Oba. "La missione OSIRIS-REx della NASA restituirà campioni dall'asteroide Bennu quest'anno e uno studio comparativo della composizione di questi asteroidi fornirà ulteriori dati per costruire su queste teorie".