Sammensætningen af ​​gamle meteoritter

Et hold af japanske og amerikanske videnskabsmænd har visualiseret meteoritkomponenter i højere opløsning end nogensinde før. Deres indsats har resulteret i en forbedret forståelse af stoffer inde i kulholdige kondritter, de organiske forbindelser indeholdende meteoritter, der lander på Jorden. Disse stoffer omfatter brint, kulstof, nitrogen og vand, som alle er nødvendige for livet.

Undersøgelsen blev offentliggjort online den 2. januar, 2019 i Proceedings of the National Academy of Sciences ( PNAS ).

Kulholdige kondritter er lavet af materialer som sten, økologiske, is og fint kornstøv, hvoraf de fleste blev dannet i solsystemet. Oprindelsen af ​​organisk stof, der findes i meteoritter, går tilbage til dannelsen af ​​solsystemet, eller for cirka 4,5 milliarder år siden. Derfor, når fundet på jorden og analyseret i detaljer, disse kulstofholdige kondritter er nyttige til at forstå solsystemets historie, dannelse af organiske forbindelser, tilstedeværelsen af ​​vand på jorden, og i sidste ende, livets oprindelse.

At kunne visualisere organiske og uorganiske komponenter af meteoritter, der er landet på Jorden, er vigtigt, fordi det gør forskerne i stand til at forstå virkningerne af eksterne faktorer som vand og temperatur. Mere specifikt, en metode, der gør forskerne i stand til bedre at se og analysere de molekylære strukturer, hjælper dem i sidste ende med at forstå de rumlige forhold mellem organisk stof og mineraler. Dette er afgørende for at spore dannelsen såvel som udviklingen af ​​organisk stof og i sidste ende forstå historien om dannelsen af ​​solsystemet. Også, forståelsen af ​​meteoritternes oprindelse er afgørende for at bestemme oprindelsen af ​​både vand og liv på planeten.

Imidlertid, undersøgelser til dato har været begrænset med metoder og mikroskopi, der gav billeder i meget lavere opløsninger. Derfor, formationer og udviklinger af udenjordisk organisk materiale er hidtil forblevet ret ukendt og er først blevet analyseret efter ekstraktion, som er en kompliceret proces i flere trin, der er tilbøjelig til mange typer metodiske fejl.

"Forskere har for nylig for det meste udført analyser for organisk stof for at se fordelinger og associationer med uorganiske forbindelser, der kan hjælpe os med at forstå kemi, såsom mineralkatalyseret syntese af organisk stof, under ændringsprocesser i meteoritforælderasteroiderne og historiske støvprocesser i det tidlige solsystem. Imidlertid, da bestanddelene i meteoritter er meget fine, mikroskopiske teknikker til at analysere sådanne fordelinger og associationer er begrænsede, " siger Yoko Kebukawa, Ph.D., lektor ved Det Tekniske Fakultet, Yokohama National University i Japan og den tilsvarende forfatter til papiret.

Specifikt for denne forskning, fokus har været på at visualisere komponenter af kulstofholdige kondritter via en kraftfuld mikroskopimetode, der giver billeder af meteoritkomponenter i meget bedre opløsninger. Denne metode, atomkraftmikroskopi-baseret infrarød spektroskopi (AFM-IR) gjorde det muligt for forskerne at se komponenterne i to kulstofholdige kondritter, Murchison-meteoritten og Bell-meteoritten i meget højere opløsninger. Det her, på tur, givet meget mere detaljerede billeder end dem, der er opnået hidtil.

"AFM-IR-teknikken gjorde det muligt for os at overvinde begrænsningen af ​​dårlig rumlig opløsning af infrarød spektroskopi for at se de fine detaljer af organisk stof, som det er fordelt i meteoritter og sammenslutninger af mineraler, " tilføjer Kebukawa.

I fremtiden, holdet planlægger at fokusere på mineralernes roller i dannelsen og udviklingen af ​​organisk stof i meteoritter under eksterne processer, der påvirker de kroppe, de kommer fra. Ifølge Kebukawa, "Dette kræver to ting, nemlig analyser af meteoritter, der er blevet ændret på flere måder, samt korrekte eksperimentelle simuleringer af disse forandringsprocesser, der vil muliggøre de førnævnte metoder."