Космические строительные блоки жизни обнаружены с помощью электронного микроскопа
Исследователи изучили метеорит Уинчкомб и доказали наличие в нём азотсодержащих соединений, таких как аминокислоты и гетероциклические углеводороды, без применения химической обработки, используя новую конструкцию детектора.
Метеориты — это фрагменты астероидов, которые падают на Землю и несут информацию о происхождении нашей Солнечной системы. Они сохранили первичную материю, из которой она сформировалась, подобно капсуле времени.
Вместе с британскими коллегами доктор Кристиан Фолльмер из Мюнстерского университета исследовал такую капсулу — метеорит Уинчкомб. Команда впервые с высокой точностью доказала наличие в этом метеорите важных азотных соединений, включая аминокислоты и гетероциклические углеводороды, без какой-либо химической обработки, используя новую конструкцию детектора. Результаты опубликованы в журнале Nature Communications.
Метеорит Уинчкомб был зафиксирован камерой в Англии в феврале 2021 года и собран в течение нескольких дней. «Обычно метеориты находят в холодных и жарких пустынях, где сухой климат замедляет их выветривание, но влажность всё же меняет их состав», — поясняет Кристиан Фолльмер.
«Если падение метеорита быстро зафиксировано и образец оперативно собран, как в случае с Уинчкомб, он становится важным "свидетелем" рождения нашей Солнечной системы, что особенно ценно для науки».
Происхождение жизни на Земле остаётся загадкой. Некоторые учёные полагают, что первая биологически значимая материя могла быть занесена на планету метеоритами более четырёх миллиардов лет назад. К такой материи относятся сложные органические соединения, например, аминокислоты или углеводороды. Однако их концентрации крайне низки, и для анализа экспертам обычно приходится выделять их из метеорита с помощью растворителей или кислот и затем концентрировать.
Команде Кристиана Фолльмера впервые удалось доказать наличие этих биологически значимых азотных соединений в метеорите Уинчкомб без предварительной химической обработки, несмотря на их очень низкие концентрации. В работе исследователи использовали современный высокоразрешающий электронный микроскоп, которых в мире всего несколько.
Этот «супермикроскоп» в лаборатории SuperSTEM в Дарсбери (Англия) не только визуализирует высокоуглеродистые соединения с атомарным разрешением, но и может химически анализировать образцы с помощью детектора нового типа.
«Доказательство существования этих биологически значимых органических соединений в необработанном метеорите — значительное достижение для науки, — говорит Фолльмер. — Оно показывает, что эти строительные блоки жизни можно обнаружить в космических осадках даже без химического извлечения».
Этот метод также крайне важен, поскольку химическая обработка сопряжена с риском изменения этих хрупких веществ. Поэтому применяемые здесь методы анализа твёрдого вещества потенциально ценны для исследования мелких внеземных образцов, доставленных на Землю в ходе космических миссий — например, частиц пыли с астероидов, недавно привезённых Японским агентством аэрокосмических исследований (Hayabusa2) и NASA (OSIRIS-REx).