Крихітні частинки метеоритів із порціями азоту та водню. Натисніть, щоб збільшити
Коли Сонячна система вперше сформувалася мільярди років тому, органічні молекули - будівельні блоки життя - були змішані в суміш, яка продовжувала створювати планети. Вчені з інституту Карнегі розробили техніку пошуку цих крихітних органічних частинок, захованих усередині метеоритів. Ці метеорити збереглися з моменту утворення Сонячної системи, тому це дозволяє вченим відстежувати розподіл органічного матеріалу та процеси, через які вони проходили у міру формування планет.
Як і міжпланетний космічний корабель, що перевозить пасажирів, метеоритів вже давно підозрюють у перевезенні порівняно молодих інгредієнтів життя на нашу планету. Використовуючи нові методи, вчені департаменту наземного магнетизму інституту Карнегі виявили, що метеорити можуть перевозити інших, набагато старших пасажирів, як добре примітивні органічні частинки, що виникли мільярди років тому або в міжзоряному просторі, або у зовнішніх районах сонячної енергії Система як би почала зливатися від газу та пилу. Дослідження показує, що материнські тіла метеоритів - великі предмети з астероїдного поясу, містять примітивні органічні речовини, схожі на ті, що знаходяться в міжпланетних частинках пилу, які можуть походити від комет. Цей висновок надає підказки про те, як органічна речовина поширювалася та перероблялася в Сонячній системі протягом цієї давно минулої ери. Робота опублікована у випуску Science 5 травня 2006 року.
"Атоми різних елементів бувають різної форми або ізотопів, і відносна їх частка залежить від умов навколишнього середовища, в яких утворюються їх носії, такі як тепло, що виникає, хімічні реакції з іншими елементами тощо", - пояснив головний автор Геннер Буземан. «У цьому дослідженні ми розглянули відносну кількість різних ізотопів водню (Н) та азоту (N), пов’язаних із крихітними частинками нерозчинної органічної речовини, щоб визначити процеси, що спричинили найчистіший тип відомих метеоритів. Нерозчинний матеріал хімічно важко руйнується і витримує навіть дуже жорсткі кислотні процеси ».
Дослідники використовували мікроскопічну методику візуалізації для аналізу ізотопного складу нерозчинної органічної речовини з шести метеоритів хондритів вуглецю - найдавнішого з відомих типів. Відносна частка ізотопів азоту та водню, пов'язаних з нерозчинною органічною речовиною, виконує роль «відбитків пальців» і дозволяє виявити, як і коли утворювався вуглець. Ізотоп азоту, який найчастіше зустрічається в природі, становить 14N; його більш важкий брат є 15N. Різні кількості 15N, на додаток до важчої форми водню, яка називається дейтерієм, (D), дозволяють дослідникам сказати, чи є частинка відносно незмінною від часу, коли Сонячна система вперше формується.
"Знаки показових значень - багато дейтерію та 15N хімічно пов'язаних з вуглецем", - прокоментував співавтор Ларрі Ніттлер. «Ми знаємо деякий час, наприклад, що міжпланетні пилові частинки (ВПЛ), зібрані з високолітаючих літаків у верхній атмосфері, містять величезні надлишки цих ізотопів, що, ймовірно, свідчить про залишки органічного матеріалу, що утворилися в міжзоряному середовищі. ВПО мають інші характеристики, що вказують на те, що вони виникли на тілах - можливо, кометах - які зазнали менш серйозної обробки, ніж астероїди, з яких походять метеорити ».
Вчені виявили, що деякі зразки метеориту, досліджувані в тих же крихітних масштабах, що і міжпланетні пилоподібні частинки, насправді мають аналогічні або навіть більші кількості 15N і D, ніж ті, що повідомляються для ВПЛ. "Дивовижно, що незаймані органічні молекули, пов'язані з цими ізотопами, змогли пережити сурові та бурхливі умови, наявні у внутрішній Сонячній системі, коли метеорити, які їх містять, зійшлися", - розмірковував співавтор Conel Alexander. «Це означає, що материнські тіла - комети та астероїди - цих, здавалося б, різних видів позаземного матеріалу за походженням схожіші, ніж вважали раніше».
«Раніше ми могли лише досліджувати хвилинні зразки ВПО. Наше відкриття дозволяє тепер витягувати велику кількість цього матеріалу з метеоритів, які є великими і містять кілька відсотків вуглецю, замість ВПЛ, які на мільйон мільйонів разів менш масивні. Цей прогрес відкрив абсолютно нове вікно вивчення цього невловимого періоду часу », - підсумував Буземан.
Оригінальне джерело: Інститут Карнегі
