Dos rocas espaciales, que se estrellaron por separado contra la Tierra en 1998 después de circular en el cinturón de asteroides de nuestro sistema solar durante miles de millones de años, comparten algo más en común: los ingredientes para la vida. Son los primeros meteoritos que contienen agua líquida yUna mezcla de compuestos orgánicos complejos como hidrocarburos y aminoácidos.
Un estudio detallado de la composición química dentro de pequeños cristales de sal azul y púrpura muestreados de estos meteoritos, que incluyó resultados de experimentos de rayos X en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley del Departamento de Energía Berkeley Lab, también encontró evidencia del pasado de la parejapadres entremezclados y probables. Estos incluyen Ceres, un planeta enano marrón que es el objeto más grande en el cinturón de asteroides, y el asteroide Hebe, una fuente importante de meteoritos que caen en la Tierra.
El estudio, publicado el 10 de enero en la revista Avances científicos , proporciona la primera exploración química integral de materia orgánica y agua líquida en cristales de sal encontrados en meteoritos que impactan la Tierra. El estudio pisa un nuevo terreno en la narrativa de la historia temprana de nuestro sistema solar y la geología de asteroides al tiempo que presenta posibilidades emocionantes para la existencia devida en otra parte del vecindario de la Tierra.
"Es como una mosca en ámbar", dijo David Kilcoyne, científico de Advanced Light Source ALS de Berkeley Lab, que proporcionó rayos X que se usaron para escanear los componentes químicos orgánicos de las muestras, incluidos carbono, oxígeno ynitrógeno. Kilcoyne formó parte del equipo de investigación internacional que preparó el estudio.
Si bien los ricos depósitos de restos orgánicos recuperados de los meteoritos no proporcionan ninguna prueba de vida fuera de la Tierra, Kilcoyne dijo que la encapsulación de ricos químicos de los meteoritos es análoga a la preservación de insectos prehistóricos en gotitas de savia solidificadas.
Queenie Chan, científica planetaria e investigadora postdoctoral asociada en The Open University en el Reino Unido que fue la autora principal del estudio, dijo: "Esta es realmente la primera vez que encontramos abundante materia orgánica también asociada con agua líquida que es realmente crucialal origen de la vida y al origen de compuestos orgánicos complejos en el espacio "
Agregó: "Estamos analizando los ingredientes orgánicos que pueden conducir al origen de la vida", incluidos los aminoácidos necesarios para formar proteínas.
Si la vida existiera de alguna forma en el sistema solar temprano, el estudio señala que estos meteoritos que contienen cristales de sal aumentan la "posibilidad de atrapar vida y / o biomoléculas" dentro de sus cristales de sal. Los cristales transportaban rastros microscópicos de agua quese cree que se remonta a la infancia de nuestro sistema solar, hace unos 4.500 millones de años.
Chan dijo que la similitud de los cristales encontrados en los meteoritos, uno de los cuales se estrelló contra el suelo cerca de un partido de baloncesto infantil en Texas en marzo de 1998 y el otro que golpeó cerca de Marruecos en agosto de 1998, sugiere que sus anfitriones de asteroides puedenhan cruzado caminos y materiales mixtos.
También hay pistas estructurales de un impacto, tal vez por un pequeño fragmento de asteroide que impacta un asteroide más grande, dijo Chan.
Esto abre muchas posibilidades de cómo la materia orgánica puede pasar de un huésped a otro en el espacio, y los científicos pueden necesitar repensar los procesos que condujeron al complejo conjunto de compuestos orgánicos en estos meteoritos.
"Las cosas no son tan simples como pensábamos que eran", dijo Chan.
También hay pistas, basadas en la química orgánica y las observaciones espaciales, de que los cristales pueden haber sido sembrados originalmente por actividad volcánica que arroja hielo o agua en Ceres, dijo.
"Todo lleva a la conclusión de que el origen de la vida es realmente posible en otros lugares", dijo Chan. "Hay una gran variedad de compuestos orgánicos dentro de estos meteoritos, incluido un tipo de materia orgánica muy primitiva que probablemente represente los principios orgánicos del sistema solar tempranocomposición."
Chan dijo que los dos meteoritos que produjeron los cristales de sal de 2 milímetros de tamaño fueron cuidadosamente preservados en el Centro Espacial Johnson de la NASA en Texas, y los pequeños cristales que contienen sólidos orgánicos y rastros de agua miden solo una fracción del ancho de un cabello humano.Chan recolectó meticulosamente estos cristales en una habitación controlada por el polvo, separando pequeños fragmentos de muestra con instrumentos metálicos que se asemejan a púas dentales.
"Lo que hace que nuestro análisis sea tan especial es que combinamos muchas técnicas diferentes de vanguardia para estudiar exhaustivamente los componentes orgánicos de estos pequeños cristales de sal", dijo Chan.
Yoko Kebukawa, profesora asociada de ingeniería en la Universidad Nacional de Yokohama en Japón, realizó experimentos para el estudio en el ALS de Berkeley Lab en mayo de 2016 con Aiko Nakato, investigadora postdoctoral en la Universidad de Kyoto en Japón. Kilcoyne ayudó a capacitar a los investigadores parause el microscopio y la línea de rayos X de ALS.
La línea de luz equipada con este microscopio de rayos X un microscopio de transmisión de rayos X o STXM se usa en combinación con una técnica conocida como XANES espectroscopía de estructura de borde cercano de absorción de rayos X para medir la presencia de elementos específicoscon una precisión de decenas de nanómetros decenas de billonésimas de metro.
"Revelamos que la materia orgánica era algo similar a la que se encuentra en los meteoritos primitivos, pero contenía más química portadora de oxígeno", dijo Kebukawa. "Combinados con otras pruebas, los resultados respaldan la idea de que la materia orgánica se originó en un aguarico o cuerpo de padres previamente rico en agua: un mundo oceánico en el sistema solar temprano, posiblemente Ceres ".
Kebukawa también usó la misma técnica STXM para estudiar muestras en Photon Factory, un sitio de investigación en Japón. Y el equipo de investigación alistó una variedad de otras técnicas químicas experimentales para explorar la composición de las muestras de diferentes maneras y a diferentes escalas.
Chan señaló que hay otros cristales bien conservados de los meteoritos que aún no se han estudiado, y hay planes para estudios de seguimiento para identificar si alguno de esos cristales también puede contener agua y moléculas orgánicas complejas.
Kebukawa dijo que espera continuar los estudios de estas muestras en ALS y otros sitios: "Podemos encontrar más variaciones en la química orgánica".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por DOE / Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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