Meteoritaminosyrer afledt af substrater, der er mere almindeligt tilgængelige i det tidlige solsystem

Forskere har genskabt reaktionen, hvorved kulstofisotoper kom ind i forskellige organiske forbindelser, udfordrer forestillingen om, at organiske forbindelser, såsom aminosyrer, blev dannet af isotopisk berigede substrater. Deres opdagelse tyder på, at byggestenene til livet i meteoritter blev afledt af vidt tilgængelige substrater i det tidlige solsystem.

Deres resultater blev offentliggjort online i Videnskabens fremskridt den 28. april, 2021.

Kulholdige meteoritter indeholder livets byggesten, herunder aminosyrer, sukkerarter, og nukleobaser. Disse meteoritter er potentielle leverandører af disse molekyler til den præbiotiske Jord.

De små organiske molekyler, der findes i meteoritter, er generelt beriget med en tung kulstofisotop ( ¹³ C). Imidlertid, det mest udbredte organiske stof i meteoritter er udtømt i ¹³ C. En sådan forskel har for længst undret videnskabsmænd. Man har troet, at de små molekyler kom fra ¹³ C berigede stoffer fundet i det ekstremt kolde ydre solsystem og/eller soltågen.

Imidlertid, et team af forskere fra Tohoku University og Hokkaido University har fremlagt en ny hypotese. De hævder, at reaktionerne af formose-typen, dannelse af sukker fra formaldehyd, skabe store forskelle i ¹³ C-koncentration mellem små og store organiske molekyler.

Genskabelse af formose-typen reaktion i laboratoriet, forskerne fandt ud af, at kulstofisotopkomponenterne i meteoritorganiske stoffer er skabt af reaktionen af ​​formose-typen selv i en varm vandig opløsning.

Deres resultater tyder på, at de organiske forbindelser blev dannet uden brug af isotopisk berigede substrater fra det ydre solsystem; hellere, deres dannelse kan have fundet sted ved hjælp af substrater, der almindeligvis er til stede i det tidlige solsystem.

"Forskellen i kulstofisotopsammensætning mellem de små organiske forbindelser og store uopløselige organiske stoffer er en af ​​de mest mystiske egenskaber ved organiske meteoritforbindelser, " sagde Tohoku Universitys Yoshihiro Furukawa, hovedforfatter på undersøgelsen. "Imidlertid, adfærden af ¹³ C i denne reaktion løser puslespillet fuldstændigt."

"Selvom forbindelserne blev syntetiseret for 4,6 milliarder år siden, isotopsammensætningerne fortæller os processen med syntetisk reaktion, " tilføjede medforfatter Yoshito Chikaraishi, fra Hokkaido Universitet.

Ser frem til, forskergruppen planlægger at undersøge virkningen af ​​reaktionen af ​​formose-typen på nitrogen- og kulstofisotopkarakteristika i en række organiske meteoritter og carbonater.