Согласно анализу с использованием нового метода электронной микроскопии, метеорит, упавший на подъездную дорогу в Глостершире в 2021 году, содержал аминокислоты и нуклеиновые основания, которые могли быть предшественниками химических строительных блоков жизни на Земле.
Вечером 28 февраля 2021 года был замечен яркий огненный шар, пронесшийся по небу над юго-западной Англией. На следующий день в деревне Уинчкомб в Глостершире были обнаружены фрагменты метеорита — драгоценное межпланетное сокровище, оставшееся после первого зарегистрированного падения метеорита в Великобритании с 1991 года.
Теперь анализ метеорита с помощью сканирующего трансмиссионного электронного микроскопа (STEM) в Национальном исследовательском центре перспективной электронной микроскопии, более известном как СуперСТЭМ – в Дарсбери, Великобритания, идентифицировал аминокислоты и N-гетероциклы. Последние представляют собой азотсодержащие соединения, образующие простые азотистые основания. Хотя ни одно из этих соединений не является непосредственно частью химии жизни, они могут быть предшественниками биологически значимых аминокислот и более сложных нуклеиновых оснований, используемых РНК и ДНК.
Земное выветривание и биологическое загрязнение могут изменить химический состав метеорита - осложнение, от которого страдает большинство метеоритов, которые обнаруживаются только через несколько дней, месяцев или лет после их падения на сушу. Напротив, метеорит Винчкомб был обнаружен в течение 12 часов.
«Быстрый поиск определенно помог обнаружить эти соединения», — говорит Кристиан Фоллмер из Института минералогии Мюнстерского университета в Германии, который руководил исследованием. «Первозданная природа метеорита Уинчкомб имела решающее значение для нашей работы, поскольку это ограничивало эффект земных изменений, а азотсодержащие соединения очень склонны к изменениям и растворению».
Суперэлектронная микроскопия
Концентрация этих органических соединений внутри метеорита невелика, но их было достаточно, чтобы их можно было обнаружить с помощью мощного электронного микроскопа SuperSTEM.
С начала 2000-х годов миссией SuperSTEM было тестирование новых технологий и методов в области электронных микроскопов. «Лучше всего это можно описать как «Skunk Works» для электронной микроскопии», — говорит директор SuperSTEM, Квентин Рамасс Университета Лидса.
Электронные микроскопы работают путем сканирования наноразмерной мишени пучком электронов для создания изображения. Анализ метеорита Винчкомб добавил новый метод, мало чем отличающийся от абсорбционной спектроскопии. Когда электроны ударяются о метеорит, они замедляются или меняют длину волны в зависимости от состава метеорита.
«Мы видим разницу в сигнале спектроскопии в зависимости от конкретной молекулы», — говорит Рамасс. Мир физики.
Этот метод электронной спектроскопии гораздо менее инвазивен, чем традиционные методы анализа, основанные на химическом разделении, которое может повредить драгоценный образец.
«Обычно такие соединения приходится извлекать из метеоритов с помощью растворителей и сложных процедур химической экстракции», — говорит Фоллмер. «В нашей работе удалось обнаружить эти соединения – предварительно – без использования какого-либо химического разделения или концентрации, в специальном электронном микроскопе».
Космическая связь
Аминокислоты и N-гетероциклы, обнаруженные в метеорите Уинчкомб, аналогичны соединениям, обнаруженным в других метеоритах, что обеспечивает дополнительную поддержку теории о том, что строительные блоки жизни на Земле пришли из космоса. Рамасс надеется, что изучение метеорита Винчкомб можно будет продвинуть еще дальше с помощью SuperSTEM, исследуя изотопные соотношения, чтобы определить, где и когда метеорит образовался в досолнечной туманности, которая стала Солнечной системой 4.6 миллиарда лет назад.
«Области с определенным соотношением изотопов могут быть более нетронутыми и образоваться раньше, чем области, которые имеют соотношение, более похожее на то, что мы наблюдаем на Земле сегодня», — объясняет Рамасс. Ключевые соотношения включают соотношения атомов углерода-12 и -13, а также атомов азота-14 и -15.
«Одна из вещей, которые мы хотели бы сделать, — это найти те горячие и холодные точки, где больше азота-15 или меньше азота-15, и посмотреть, как меняется функциональная химия, и вернуться к различным моментам в истории Солнечной системы», — говорит Рамасс.
Метеориты и магнитострофическая математика раскрывают невоспетых научных героев прошлого
И исследователи SuperSTEM надеются заполучить не только метеориты. Мы все больше вступаем в эпоху миссий по возврату образцов, когда японцы привозили на Землю камни с астероидов. Hayabusa2 миссия и НАСА OSIRIS-REX, а также образцы с Луны и даже, если повезет, с Марса в начале 2030-х годов.
«Нам посчастливилось посмотреть на Уинчкомб, потому что он находится в Великобритании и поэтому курируется Музеем естественной истории [в Лондоне]», — говорит Рамасс. «Но получить образцы с Hayabusa2 и OSIRIS-REx также было бы очень интересно».
Находки из метеорита Винчкомб описаны в Природа связи.
- SEO-контент и PR-распределение. Получите усиление сегодня.
- PlatoData.Network Вертикальный генеративный ИИ. Расширьте возможности себя. Доступ здесь.
- ПлатонАйСтрим. Интеллект Web3. Расширение знаний. Доступ здесь.
- ПлатонЭСГ. Углерод, чистые технологии, Энергия, Окружающая среда, Солнечная, Управление отходами. Доступ здесь.
- ПлатонЗдоровье. Биотехнологии и клинические исследования. Доступ здесь.
- Источник: https://physicsworld.com/a/advanced-electron-microscope-finds-uk-meteorite-fall-contains-lifes-chemical-precursors/
