W poszukiwaniach źródeł materii organicznej na asteroidach
Asteroidy to małe skaliste pozostałości po formowaniu się naszego Układu Słonecznego, które miało miejsce około 4,6 miliarda lat temu. Dryfują po orbicie wokół Słońca, ale większość z nich pozostaje w granicach pasa asteroid między Marsem a Jowiszem. Czasami jednak ich fragmenty docierają do powierzchni Ziemi. Niewielka ich część znana jest jako chondryty węgliste (CC) i pochodzi z asteroid bogatych w węgiel. „Chondryty węgliste są dość rzadkimi meteorytami; stanowią mniej niż 5% obiektów pozaziemskich, które mamy w kolekcjach” — wyjaśnia Laurent Remusat(odnośnik otworzy się w nowym oknie), starszy badacz w Narodowym Centrum Badań Naukowych(odnośnik otworzy się w nowym oknie) (CNRS) we Francji. Związki organiczne w CC wykazują szeroki zakres składu izotopów wodoru (H) i azotu (N), co może nam sporo powiedzieć o środowisku, w którym powstały. Dokładna natura procesów, w wyniku których powstały związki organiczne w CC jest nadal przedmiotem dyskusji. Dalsze badania mogą ujawnić szczegóły dotyczące pochodzenia i ewolucji materii organicznej w naszym Układzie Słonecznym — a także życia na naszej planecie, ponieważ związki te zostały przyniesione na powierzchnię prebiotycznej Ziemi. W ramach projektu HYDROMA(odnośnik otworzy się w nowym oknie), finansowanego przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych(odnośnik otworzy się w nowym oknie) (ERBN), Remusat wraz ze współpracownikami badali ewolucję stosunku izotopów H i N w kolekcji CC, aby rozszyfrować, w jaki sposób zawarta w nich materia organiczna zmieniała się w czasie. „Ocena pochodzenia pozaziemskiej materii organicznej i jej ewolucji zapewnia wgląd w składniki, które mogły mieć wpływ na powstanie życia” — mówi Remusat.
Badanie izotopów w pozaziemskich związkach organicznych
Projekt prowadzony przez Remusata koncentrował się na badaniu pozaziemskiej materii organicznej w próbkach naturalnych i eksperymentalnych. W projekcie wykorzystano innowacyjne eksperymentalne badanie procesów zachodzących w środowiskach asteroidalnych, aby poznać, w jaki sposób cyrkulacja płynów i występowanie niektórych minerałów mogły wpływać na cząsteczki, takie jak wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA), zasady nukleinowe, aminokwasy czy makrocząsteczkowa nierozpuszczalna materia organiczna. „Porównaliśmy wnioski wyciągnięte z tych eksperymentów z pomiarami w naturalnych obiektach, aby lepiej zrozumieć wpływ cyrkulacji płynów na asteroidy w ciągu pierwszych milionów lat istnienia Układu Słonecznego i ustalić, czy niektóre cząsteczki mogły zachować swoje sygnatury syntezy” — dodaje Remusat.
Skomplikowane odkrycia dotyczące pochodzenia materii organicznej
Zespół odkrył, że niektóre cząsteczki organiczne wymieniają izotopy H bardziej niż inne, w zależności od swojej struktury molekularnej. Niektóre związki aromatyczne mogą utracić swoją sygnaturę izotopową, nawet jeśli nie ulegają chemicznym zmianom. Stwierdzono, że większe cząsteczki są bardziej odporne na wodę i lepiej zachowują swoją sygnaturę, co sugeruje, że są dobrym celem do identyfikacji pochodzenia cząsteczek organicznych. „Wreszcie, obecność minerałów, a w szczególności minerałów ilastych, może wpływać na ewolucję cząsteczek organicznych" — zauważa Remusat.
Głębiej, ku lepszemu zrozumieniu wpływu iłów
Chociaż sam projekt dobiegł końca, badania będą kontynuowane. Zespół nadal bada wpływ iłów na organosyntezę w warunkach asteroidalnych, w szczególności powiązania między minerałami ilastymi a cząsteczkami organicznymi w nowo odkrytym meteorycie Oued Chebeika 002(odnośnik otworzy się w nowym oknie). Zmotywowany uzyskanymi wynikami Remusat złożył kolejny wniosek do ERBN o finansowanie projektu, który będzie się koncentrował na ewolucji składu izotopowego specyficznego dla pozycji w materii organicznej w warunkach geologicznych. „Celem jest ustalenie solidnego izotopowego wskaźnika zastępczego, który pozwoliłby odróżnić abiotyczną od biotycznej materii organicznej w starych skałach” — mówi.
