Organisk makeup af gamle meteoritter kaster lys over det tidlige solsystem

Oprindelsen af ​​organisk stof fundet i meteoritter, der dannede sig under solsystemets fødsel for 4,5 milliarder år siden, kan give vigtige spor til at forstå livets fødsel her på Jorden.

Det kan også hjælpe astronomer med at undersøge den potentielle beboelighed for andre solsystemer. Det viser en ny undersøgelse ledet af The University of Manchester.

Den nye forskning, udgivet i Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS) , bekræfter, at organiske materialer, der tilføres chondritiske asteroider, sandsynligvis er dannet via grundlæggende kemiske reaktioner under spædbarnsstadiet i vores solsystem.

Kulholdige chondritter er meteoritter, der stammer fra kondritiske asteroider, der er lige så gamle som vores solsystem. Forskere, ledet af Dr. Romain Tartèse fra Manchesters School of Earth and Environmental Sciences, har analyseret isotopisk sammensætning af ilt i de organiske materialer, der findes i disse specifikke meteoritter. Isotoper er atomer af det samme element, der deler det samme antal protoner, men har et andet antal neutroner.

Isotopanalyse giver forskere den isotopiske signatur af en forbindelse, som fungerer som et fingeraftryk af processer involveret i dets dannelse. Ved at gøre dette, holdet har hjulpet med at lokalisere oprindelsen af ​​de organiske materialer indeholdt i meteoritterne, som består af nøgleelementer, der er nødvendige for livet, såsom kulstof, brint, ilt, nitrogen, og svovl.

Resultaterne tyder på, at hvis organiske materialer kan dannes ved grundlæggende kemiske processer, der opererer i vores solsystem, der er en mulighed for, at de er udbredt i andre planetsystemer.

Kulstofholdige chondritter er fremstillet af de første faste materialer - såsom sten, organisk, vandis, og fint kornstøv - dannet i solsystemet. Når den blev fundet på Jorden og analyseret i detaljer, de fungerer som tidskapsler til at forstå, hvordan planeter dannede og udviklede sig over milliarder af år.

"Chondritter er et øjebliksbillede af det tidlige solsystem, giver vigtig indsigt i, hvordan protoplaneter og planeter dannede og blev behandlet, "siger Dr. Tartèse.

Organisk rige kulstofholdige chondritter er særlig sjældne, omfattende kun få procent af alle kendte meteoritter.

"Jorden er en dynamisk planet - processer som pladetektonik og erosion har slettet de fleste af de tidlige jordrekorder, "Dr. Tartèse siger. Dette gør omfattende undersøgelser af kondritter endnu vigtigere for at forstå, hvordan vores planet dannede og udviklede sig.

Ved hjælp af prøver fra Muséum National d'Histoire Naturelle i Paris, forskergruppen brugte to år på nøjagtigt at måle og fortolke iltisotopsammensætningen af ​​organiske stoffer i nogle af disse tidligt dannede meteoritter.

Undersøgelsen giver den første "højpræcisions triple oxygen-isotopanalyse" af carbonholdige chondrit-organiske stoffer. Tidligere undersøgelser fokuserede mest på to andre byggesten i livet, der er rigeligt i organisk materiale - brint og nitrogen. Oxygen har en afgørende fordel i forhold til andre elementer, såsom hydrogen og nitrogen, som det er temmelig rigeligt i disse meteoritter, omfattende 10-20% af organisk chondrit. Men vigtigst af alt, den er lavet af tre forskellige stabile isotoper, mens hydrogen og nitrogen kun har to stabile isotopsorter.

Har tre stabile isotoper, ilt giver et ekstra informationsniveau sammenlignet med elementer med to stabile isotoper, såsom hydrogen og nitrogen, at give kritiske spor til yderligere at begrænse oprindelsen af ​​chondritiske organiske stoffer.

Dr. Tartèse tilføjede:"Iltisotopmønsteret lignede forholdet, der forbinder solens sammensætning, asteroider og jordbaserede planeter. Derfor, dette indebærer sandsynligvis, at organiske kulstofholdige chondrit blev dannet gennem kemiske reaktioner i det tidlige solsystem, i stedet for at være arvet fra det interstellare medium. "