Μικρά σωματίδια μετεωριτών με μερίδια αζώτου και υδρογόνου. Κάντε κλικ για μεγέθυνση
Όταν το ηλιακό σύστημα σχηματίστηκε για πρώτη φορά δισεκατομμύρια χρόνια πριν, οργανικά μόρια - τα δομικά στοιχεία της ζωής - μετατράπηκαν στο μείγμα που συνέχισε να δημιουργεί τους πλανήτες. Επιστήμονες από το Carnegie Institution έχουν αναπτύξει μια τεχνική για να βρουν αυτά τα μικροσκοπικά οργανικά σωματίδια κρυμμένα μέσα σε μετεωρίτες. Αυτοί οι μετεωρίτες έχουν επιβιώσει από το σχηματισμό του Ηλιακού Συστήματος, οπότε επιτρέπει στους επιστήμονες να παρακολουθούν τη διανομή του οργανικού υλικού και τις διαδικασίες που πέρασαν καθώς σχηματίστηκαν οι πλανήτες.
Όπως ένα διαπλανητικό διαστημόπλοιο που μεταφέρει επιβάτες, οι μετεωρίτες υποπτεύονται εδώ και πολύ καιρό ότι μεταφέρουν σχετικά νέα συστατικά της ζωής στον πλανήτη μας. Χρησιμοποιώντας νέες τεχνικές, επιστήμονες στο Τμήμα Χερσαίου Μαγνητισμού του Ιδρύματος Carnegie ανακάλυψαν ότι οι μετεωρίτες μπορούν να μεταφέρουν άλλους, πολύ παλαιότερους επιβάτες, καθώς και πρωτόγονα, οργανικά σωματίδια που προήλθαν δισεκατομμύρια χρόνια πριν είτε στον διαστρικό χώρο είτε στα εξωτερικά σημεία του ηλιακού σύστημα καθώς άρχισε να συγκεντρώνεται από αέριο και σκόνη. Η μελέτη δείχνει ότι τα μητρικά σώματα των μετεωριτών - τα μεγάλα αντικείμενα από τον αστεροειδή ιμάντα - περιέχουν πρωτόγονη οργανική ύλη παρόμοια με εκείνη που βρέθηκε σε διαπλανητικά σωματίδια σκόνης που μπορεί να προέρχονται από κομήτες. Το εύρημα παρέχει ενδείξεις σχετικά με τον τρόπο διανομής και επεξεργασίας της οργανικής ύλης στο ηλιακό σύστημα κατά τη διάρκεια αυτής της μακρόχρονης εποχής. Το έργο δημοσιεύεται στο τεύχος της Επιστήμης στις 5 Μαΐου 2006.
"Άτομα διαφορετικών στοιχείων έρχονται σε διαφορετικές μορφές ή ισότοπα, και οι σχετικές αναλογίες εξαρτώνται από τις περιβαλλοντικές συνθήκες στις οποίες σχηματίζονται οι φορείς τους, όπως η θερμότητα που αντιμετωπίζεται, οι χημικές αντιδράσεις με άλλα στοιχεία και ούτω καθεξής", εξήγησε ο κύριος συγγραφέας Χέννερ Μπάσεμαν. «Σε αυτή τη μελέτη εξετάσαμε τις σχετικές ποσότητες διαφορετικών ισοτόπων υδρογόνου (Η) και αζώτου (Ν) που σχετίζονται με μικροσκοπικά σωματίδια αδιάλυτης οργανικής ύλης για να προσδιορίσουμε τις διεργασίες που παρήγαγαν τον πιο παρθένο τύπο μετεωριτών. Το αδιάλυτο υλικό είναι πολύ δύσκολο να διαλυθεί χημικά και επιβιώνει ακόμη και σε πολύ σκληρές θεραπείες οξέος. "
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια μικροσκοπική τεχνική απεικόνισης για να αναλύσουν την ισοτοπική σύνθεση αδιάλυτης οργανικής ύλης από έξι μετεωρίτες ανθρακούχων χονδριτών - τον παλαιότερο γνωστό τύπο. Η σχετική αναλογία ισοτόπων αζώτου και υδρογόνου που σχετίζεται με την αδιάλυτη οργανική ύλη δρα ως «δακτυλικά αποτυπώματα» και μπορεί να αποκαλύψει πώς και πότε σχηματίστηκε ο άνθρακας. Το ισότοπο του αζώτου που απαντάται συχνότερα στη φύση είναι 14Ν. το βαρύτερο αδερφό του είναι 15Ν. Διαφορετικές ποσότητες 15Ν, εκτός από μια βαρύτερη μορφή υδρογόνου που ονομάζεται δευτέριο, (D), επιτρέπουν στους ερευνητές να πουν εάν ένα σωματίδιο είναι σχετικά αμετάβλητο από τη στιγμή που το ηλιακό σύστημα σχηματίστηκε για πρώτη φορά.
"Τα ενδεικτικά σημάδια είναι πολλά δευτέριο και 15Ν χημικά συνδεδεμένα με τον άνθρακα", σχολίασε ο συν-συγγραφέας Larry Nittler. «Γνωρίζουμε εδώ και αρκετό καιρό, για παράδειγμα, ότι τα διαπλανητικά σωματίδια σκόνης (IDP), που συλλέγονται από αεροπλάνα με υψηλή πτήση στην ανώτερη ατμόσφαιρα, περιέχουν τεράστιες υπερβολές από αυτά τα ισότοπα, πιθανώς υποδηλώνουν υπολείμματα οργανικού υλικού που σχηματίστηκαν στο διαστρικό μέσο. Οι εκτοπισμένοι έχουν άλλα χαρακτηριστικά που δείχνουν ότι προέρχονταν από σώματα - ίσως κομήτες - που έχουν υποστεί λιγότερο σοβαρή επεξεργασία από τους αστεροειδείς από τους οποίους προέρχονται οι μετεωρίτες. "
Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι ορισμένα δείγματα μετεωρίτη, όταν εξετάστηκαν στις ίδιες μικροσκοπικές κλίμακες με τα διαπλανητικά σωματίδια σκόνης, στην πραγματικότητα έχουν παρόμοιες ή ακόμη υψηλότερες αφθονίες 15Ν και D από αυτές που αναφέρθηκαν για τους IDP. «Είναι εκπληκτικό το γεγονός ότι τα παρθένα οργανικά μόρια που σχετίζονται με αυτά τα ισότοπα μπόρεσαν να επιβιώσουν από τις σκληρές και ταραχώδεις συνθήκες που υπάρχουν στο εσωτερικό ηλιακό σύστημα όταν οι μετεωρίτες που τα περιέχουν ενώθηκαν», αντανακλά ο συν-συγγραφέας Conel Alexander. «Αυτό σημαίνει ότι τα μητρικά σώματα –οι κομήτες και οι αστεροειδείς– αυτών των φαινομενικά διαφορετικών τύπων εξωγήινης ύλης είναι πιο παρόμοια στην προέλευσή τους από ό, τι πιστεύαμε προηγουμένως.
«Πριν, μπορούσαμε να διερευνήσουμε μόνο λεπτά δείγματα από IDP. Η ανακάλυψή μας μας επιτρέπει τώρα να εξαγάγουμε μεγάλες ποσότητες αυτού του υλικού από μετεωρίτες, οι οποίοι είναι μεγάλοι και περιέχουν αρκετό τοις εκατό άνθρακα, αντί από IDP, που είναι της τάξης ενός εκατομμυρίου εκατομμυρίων φορές λιγότερο ογκώδους. Αυτή η πρόοδος άνοιξε ένα εντελώς νέο παράθυρο για τη μελέτη αυτής της αόριστης χρονικής περιόδου », κατέληξε ο Busemann.
Αρχική πηγή: Carnegie Institution
