เทคนิคใหม่สำหรับการค้นหาโมเลกุลอินทรีย์ในอุกกาบาต

Pin
Send
Share
Send

อุกกาบาตขนาดเล็กที่มีไนโตรเจนและไฮโดรเจนเป็นส่วนประกอบ คลิกเพื่อดูภาพขยาย
เมื่อระบบสุริยะก่อตัวหลายพันล้านปีมาแล้วโมเลกุลอินทรีย์ - หน่วยการสร้างของชีวิต - ถูกปั่นป่วนในส่วนผสมที่เกิดขึ้นเพื่อสร้างดาวเคราะห์ นักวิทยาศาสตร์จาก Carnegie Institution ได้พัฒนาเทคนิคเพื่อค้นหาอนุภาคอินทรีย์ขนาดเล็กเหล่านี้ที่ซ่อนอยู่ภายในอุกกาบาต อุกกาบาตเหล่านี้รอดชีวิตมาได้ตั้งแต่การก่อตัวของระบบสุริยะดังนั้นมันจึงทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถติดตามการกระจายตัวของสารอินทรีย์และกระบวนการที่พวกมันผ่านเมื่อดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้น

เหมือนอุกกาบาตอวกาศที่บรรทุกผู้โดยสารอุกกาบาตถูกสงสัยมานานแล้วว่ามีการข้ามฟากส่วนผสมที่ค่อนข้างเล็กของชีวิตไปยังโลกของเรา นักวิทยาศาสตร์จากแผนก Terrestrial Magnetism ของ Carnegie Institute ได้ค้นพบว่าอุกกาบาตสามารถบรรทุกผู้โดยสารอื่นที่มีอายุมากกว่าเช่นอนุภาคออร์แกนิกดั้งเดิมซึ่งมีต้นกำเนิดมาหลายพันล้านปีมาแล้วทั้งในอวกาศระหว่างดวงดาวและในช่วงนอกของดวงอาทิตย์ ระบบในขณะที่มันเริ่มรวมตัวกันจากก๊าซและฝุ่น การศึกษาแสดงให้เห็นว่าวัตถุหลักของอุกกาบาตซึ่งเป็นวัตถุขนาดใหญ่จากแถบดาวเคราะห์น้อยประกอบด้วยสารอินทรีย์ดั้งเดิมซึ่งคล้ายกับที่พบในอนุภาคฝุ่นระหว่างดาวเคราะห์ที่อาจมาจากดาวหาง การค้นพบนี้แสดงให้เห็นว่าการกระจายและประมวลผลของสารอินทรีย์ในระบบสุริยจักรวาลในยุคที่ยาวนาน ผลงานเผยแพร่ในวันที่ 5 พฤษภาคม 2549 ฉบับวิทยาศาสตร์

“ อะตอมขององค์ประกอบต่าง ๆ มีรูปแบบต่างกันหรือไอโซโทปและสัดส่วนสัมพัทธ์ของสิ่งเหล่านี้ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมที่ผู้ให้บริการก่อตัวขึ้นเช่นความร้อนที่พบปฏิกิริยาทางเคมีกับองค์ประกอบอื่น ๆ และอื่น ๆ ” ผู้เขียนนำอธิบาย Henner Busemann “ ในการศึกษานี้เราได้ศึกษาปริมาณไอโซโทปของไฮโดรเจน (H) และไนโตรเจน (N) ที่สัมพันธ์กับอนุภาคเล็ก ๆ ของอินทรียวัตถุที่ไม่ละลายน้ำเพื่อกำหนดกระบวนการที่ผลิตอุกกาบาตชนิดที่เก่าแก่ที่สุดที่รู้จัก วัสดุที่ไม่ละลายน้ำนั้นยากที่จะสลายตัวทางเคมีและยังคงอยู่แม้จะรักษาด้วยกรดที่รุนแรงมาก "

นักวิจัยใช้เทคนิคการถ่ายภาพด้วยกล้องจุลทรรศน์เพื่อวิเคราะห์องค์ประกอบไอโซโทปของอินทรียวัตถุที่ไม่ละลายน้ำจากอุกกาบาตคาร์บอน chondrite 6 ชนิดซึ่งเป็นชนิดที่เก่าแก่ที่สุดที่รู้จัก สัดส่วนสัมพัทธ์ของไอโซโทปของไนโตรเจนและไฮโดรเจนที่เกี่ยวข้องกับสารอินทรีย์ที่ไม่ละลายน้ำทำหน้าที่เป็น "ลายนิ้วมือ" และสามารถเปิดเผยได้ว่าคาร์บอนเกิดขึ้นได้อย่างไรและเมื่อไหร่ ไอโซโทปของไนโตรเจนที่พบมากที่สุดในธรรมชาติคือ 14N; พี่น้องที่หนักกว่าคือ 15N ปริมาณที่แตกต่างกันของ 15N นอกเหนือจากไฮโดรเจนที่เรียกว่าดิวเทอเรียม (D) ที่หนักกว่านั้นทำให้นักวิจัยสามารถบอกได้ว่าอนุภาคนั้นไม่เปลี่ยนแปลงจากเวลาที่ระบบสุริยะก่อตัวเป็นครั้งแรก

“ สัญญาณบอกเล่าเป็นดิวเทอเรียมมากมายและมีพันธะเคมี 15N กับคาร์บอน” Larry Nittler ผู้เขียนร่วมให้ความเห็น “ เรารู้จักกันมานานแล้วเช่นอนุภาคฝุ่นระหว่างดาวเคราะห์ (IDP) ที่เก็บรวบรวมจากเครื่องบินที่บินสูงในชั้นบรรยากาศด้านบนมีไอโซโทปเหล่านี้มากเกินไปซึ่งอาจบ่งบอกถึงร่องรอยของวัสดุอินทรีย์ที่เกิดขึ้นในตัวกลางระหว่างดวงดาว IDPs มีคุณสมบัติอื่น ๆ ที่บ่งบอกว่าพวกมันเกิดขึ้นบนร่างกาย - อาจเป็นดาวหาง - ซึ่งผ่านการประมวลผลที่รุนแรงน้อยกว่าดาวเคราะห์น้อยที่อุกกาบาตเกิดขึ้น "

นักวิทยาศาสตร์พบว่าบางตัวอย่างของอุกกาบาตเมื่อตรวจสอบในระดับเล็ก ๆ เช่นเดียวกับอนุภาคฝุ่นระหว่างดาวเคราะห์จริง ๆ แล้วมีความอุดมสมบูรณ์คล้ายกันหรือสูงกว่า 15N และ D มากกว่าที่รายงานสำหรับผู้พลัดถิ่น “ น่าประหลาดใจที่โมเลกุลอินทรีย์ที่เก่าแก่ที่เกี่ยวข้องกับไอโซโทปเหล่านี้สามารถอยู่รอดได้ในสภาพที่รุนแรงและสับสนอลหม่านที่อยู่ในระบบสุริยะชั้นในเมื่ออุกกาบาตที่รวมมันมารวมกัน” Conel Alexander ผู้แต่งร่วมกล่าว “ มันหมายความว่าร่างกายผู้ปกครอง - ดาวหางและดาวเคราะห์น้อย - วัสดุประเภทต่างดาวเหล่านี้ดูเหมือนจะมีจุดกำเนิดคล้ายกันมากกว่าที่เคยเชื่อมาก่อนหน้านี้”

“ ก่อนหน้านี้เราสามารถสำรวจตัวอย่างได้เพียงไม่กี่นาทีจาก IDPs การค้นพบของเราตอนนี้ช่วยให้เราสามารถสกัดวัสดุนี้จำนวนมากจากอุกกาบาตซึ่งมีขนาดใหญ่และประกอบด้วยคาร์บอนหลายเปอร์เซ็นต์แทนที่จะเป็นจาก IDPs ซึ่งอยู่ในลำดับที่มีมวลน้อยกว่าล้านล้านเท่า ความก้าวหน้านี้ได้เปิดหน้าต่างใหม่ทั้งหมดเพื่อศึกษาช่วงเวลาที่ยากลำบากนี้” บุสมันน์กล่าวสรุป

แหล่งที่มาดั้งเดิม: Carnegie Institution

Pin
Send
Share
Send