새로운 전자현미경 기술을 사용한 분석에 따르면, 2021년 글로스터셔(Gloucestershire) 진입로에 떨어진 운석에는 지구상 생명체의 화학적 구성 요소의 전구체가 될 수 있는 아미노산과 핵염기가 포함되어 있는 것으로 나타났습니다.
28년 2021월 1991일 저녁, 영국 남서부 하늘을 가로지르는 밝은 불덩이가 목격되었습니다. 다음날 글로스터셔의 윈치컴 마을에서 운석 조각이 회수되었습니다. 이는 XNUMX년 이후 영국에서 최초로 기록된 운석 낙하의 귀중한 행성 간 보물입니다.
이제 국립 첨단전자현미경 연구시설에서 주사투과전자현미경(STEM)을 이용해 운석을 분석하고 있습니다. 슈퍼스템 – 영국 Daresbury에서 아미노산과 N-헤테로사이클을 확인했습니다. 후자는 단순한 핵염기를 형성하는 질소 함유 화합물입니다. 이들 화합물 중 어느 것도 직접적으로 생명 화학의 일부는 아니지만 생물학적으로 관련된 아미노산과 RNA 및 DNA가 활용하는 보다 복잡한 핵염기의 전구체가 될 수 있습니다.
지구의 풍화 작용과 생물학적 오염은 운석의 화학적 구성을 변화시킬 수 있으며, 이는 착륙 후 며칠, 몇 달 또는 몇 년이 지나야 발견되는 대부분의 운석에 영향을 미치는 합병증입니다. 반면 윈치콤 운석은 12시간 만에 회수됐다.
"빠른 검색은 확실히 이러한 화합물을 검출하는 데 도움이 되었습니다."라고 말합니다. 크리스티안 볼머 이번 연구를 주도한 독일 뮌스터 대학교 광물학 연구소의 교수입니다. "Winchcombe 운석의 원시적 특성은 우리 작업에 매우 중요했습니다. 왜냐하면 이것이 지상 변경의 영향을 제한하고 질소 함유 화합물은 변경 및 용해되기 쉽기 때문입니다."
초전자현미경
운석 내 이러한 유기 화합물의 농도는 낮지만 SuperSTEM의 강력한 전자현미경으로 발견할 수 있을 만큼 충분했습니다.
2000년대 초반부터 SuperSTEM의 임무는 전자현미경 분야의 새로운 기술과 기술을 테스트하는 것이었습니다. "이를 설명하는 가장 좋은 방법은 전자현미경을 위한 'Skunk Works'입니다."라고 SuperSTEM의 이사는 말합니다. 쿠엔틴 라마세 리즈 대학교의.
전자현미경은 전자빔으로 나노규모 표적을 스캔하여 그림을 만드는 방식으로 작동합니다. Winchcombe 운석 분석에는 흡수 분광법과 다르지 않은 새로운 기술이 추가되었습니다. 전자가 운석에 충격을 가하면 운석의 구성에 따라 속도가 느려지거나 파장이 이동합니다.
"우리는 특정 분자에 따라 분광학 신호의 차이를 볼 수 있습니다."라고 Ramasse는 말합니다. 물리 세계.
이 전자 분광법 방법은 귀중한 샘플을 손상시킬 수 있는 화학적 분리에 의존하는 기존 분석 기술보다 훨씬 덜 침습적입니다.
"일반적으로 이러한 화합물은 용매와 복잡한 화학 추출 절차를 통해 운석에서 추출되어야 합니다."라고 Vollmer는 말합니다. "우리 연구에서는 화학적 분리나 농축을 사용하지 않고 전용 전자현미경으로 잠정적으로 이러한 화합물을 검출하는 것이 가능했습니다."
우주적 연결
윈치콤 운석에서 확인된 아미노산과 N-헤테로사이클은 다른 운석에서 발견된 화합물과 유사하여 지구상 생명체의 구성 요소가 우주에서 왔다는 이론을 뒷받침합니다. Ramasse는 4.6억년 전에 태양계가 된 전태양 성운에서 운석이 언제 어디서 형성되었는지를 결정하기 위해 동위원소 비율을 탐구함으로써 SuperSTEM이 윈치콤 운석에 대한 연구가 더욱 발전할 수 있기를 바라고 있습니다.
"특정 동위원소 비율을 갖는 지역은 오늘날 지구에서 발견되는 것과 더 유사한 비율을 갖는 지역보다 더 원시적이며 더 일찍 형성되었을 수 있습니다."라고 Ramasse는 설명합니다. 주요 비율에는 탄소-12와 -13 원자, 질소-14와 -15 사이의 비율이 포함됩니다.
"우리가 하고 싶은 일 중 하나는 질소-15가 더 많거나 더 적은 핫스팟과 콜드스팟을 찾고, 기능적 화학이 어떻게 변하는지 알아보고 태양계 역사의 다른 지점으로 되돌아가는 것입니다."라고 말합니다. 라마세.
운석과 자기영양 수학은 과거의 알려지지 않은 과학적 영웅을 드러냅니다.
그리고 SuperSTEM 연구자들이 손에 넣기를 희망하는 것은 운석뿐만이 아닙니다. 우리는 일본인이 소행성에서 암석을 지구로 가져오는 샘플 반환 임무의 시대에 점점 더 진입하고 있습니다. Hayabusa2 미션과 NASA OSIRIS-REx, 달의 샘플은 물론 운이 좋다면 2030년대 초 화성에서도 샘플을 얻을 수 있습니다.
Ramasse는 “Winchcombe는 영국에 속해 [런던] 자연사 박물관에서 관리하고 있기 때문에 운이 좋게도 Winchcombe를 볼 수 있었습니다.”라고 말했습니다. "그러나 Hayabusa2와 OSIRIS-REx의 샘플을 손에 넣는 것도 매우 흥미로울 것입니다."
Winchcombe 운석에서 발견된 내용은 다음과 같습니다. 자연 통신.
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- 출처: https://physicsworld.com/a/advanced-electron-microscope-finds-uk-meteorite-fall-contains-lifes-chemical-precursors/
