Вывод учёных. Жизнь зародилась точно не на Земле и ещё раньше, чем родилось Солнце
Исследователи впервые не просто обнаружили десятки тысяч углеродных соединений в двух метеоритах, но и получили детальные портреты отдельных молекул. Эту работу совместно провели учёные из Национальной лаборатории сильных магнитных полей (MagLab), Университета штата Флорида и Брукхейвенской национальной лаборатории.
Объектами изучения стали осколки знаменитого метеорита Мурчисон (Murchison), упавшего в Австралии в 1969 году, и Агуас-Заркас (Aguas Zarcas), найденного в Коста-Рике 5 лет назад. Статью с результатами уже опубликовал The Planetary Science Journal.
Такие космические глыбы работают для науки как химические капсулы времени. Они без искажений хранят оригинальную материю той эпохи, когда Солнечная система только формировалась. Для астрофизиков Мурчисон особенно ценен: это редчайший углистый хондрит, буквально набитый органикой. Его непрерывно изучают с момента падения на Землю.
Как рассмотреть отдельную молекулу
На первом этапе команда использовала 21-тесловый масс-спектрометр ионного циклотронного резонанса с преобразованием Фурье (FT-ICR).
Установка находится в MagLab и умеет различать колоссальное число соединений в экстремально сложных смесях. Учёные растворили микроскопические частицы метеоритов в органике и сразу выявили в небольших образцах десятки тысяч углеродных молекулярных композиций.
Проблема в том, что масс-спектрометрия выдаёт химическую формулу, а не пространственную архитектуру. Разные молекулы могут иметь абсолютно одинаковый состав. Чтобы увидеть физическую форму вещества, пришлось подключить мощности Брукхейвенской национальной лаборатории.
Там Перси Цаль (Percy Zahl) применил бесконтактную атомно-силовую микроскопию высокого разрешения. В этом методе нет физического контакта с образцом. Сверхострый зонд просто зависает над поверхностью материала, считывает тончайшие взаимодействия и формирует точное изображение.
По словам авторов, визуализация элементов в такой сложной смеси требует от нескольких дней до месяцев кропотливой работы. К метеоритному веществу этот подход применяют всего третий раз в истории.
Образец метеорита Мурчисон, упавшего в штате Виктория, Австралия, в 1969 году.
Разные химические миры
Сравнение Мурчисона и Агуас-Заркас привело к неожиданному выводу. Визуально метеориты очень похожи и относятся к одному классу богатых углеродом тел, однако их молекулярные профили радикально разошлись.
Лишь малая доля найденных сложных композиций оказалась общей. А значит, родительские астероиды формировались в принципиально разных химических средах. Полученные данные блестяще подтверждают старую гипотезу: ранняя Солнечная система никогда не была однородной.
Уникальные комбинации нагрева, водных реакций и других физических процессов оставляли свой след в породе, которая спустя миллиарды лет рухнула на Землю.
Сам Мурчисон при этом отличается экстремальной древностью. Его минимальный возраст оценивают в 5,5 млрд лет. Метеорит сформировался раньше Земли, давая специалистам прямое окно в эпоху до появления нашей планеты. Сейчас значительная часть этого камня хранится в Филдовском музее естественной истории.
Фрагменты метеорита Мурчисон, исследованные в Национальной магнитной лаборатории.
Досолнечная органика и истоки жизни
Авторы работы делают важную оговорку: само по себе открытие не доказывает внеземное происхождение жизни.
Но оно ясно показывает, насколько богата химией космическая материя. Органика в метеоритах встречается повсюду. Более того, некоторые фрагменты содержат досолнечные зёрна — крохотные частицы, уцелевшие внутри породы ещё до того, как зажглось Солнце.
Теперь изучение таких объектов переходит на новый уровень. Наука больше не ограничивается сухими списками сохранившихся элементов. Учёные начали видеть, как именно выглядят внеземные структуры.
Сочетая химическое картирование и визуализацию, исследователи смогут детально реконструировать условия, в которых собирались планеты, и зарождалась биологическая жизнь.
Источник — https://dzen.ru/a/aqz7pVXQw3_6vyru
