Метеорит Мерчисон - Murchison meteorite

Метеорит Мерчисон
Мерчисон crop.jpg
Образец метеорита Мерчисон на Национальный музей естественной истории, Вашингтон, округ Колумбия.
ТипХондрит
Учебный классУглеродистый хондрит
ГруппаCM2
Сочинение22,13% всего утюг, 12% воды
Шоковая стадияS1–2
СтранаАвстралия
Область, крайВиктория
Координаты36 ° 37' ю.ш. 145 ° 12′E / 36,617 ° ю.ш.145,200 ° в. / -36.617; 145.200Координаты: 36 ° 37' ю.ш. 145 ° 12′E / 36,617 ° ю.ш.145,200 ° в. / -36.617; 145.200[1]
Наблюдаемое падениеда
Дата осени28 сентября 1969 г.
TKW100 кг (220 фунтов)
Мурчисон-метеорит-stardust.jpg
Пара зерен из метеорита Мерчисон
Страница общин Связанные СМИ на Викискладе?

В Метеорит Мерчисон это метеорит упал в Австралии в 1969 г. Мерчисон, Виктория. Он принадлежит к группе метеоритов, богатых органические соединения. Из-за его массы (более 100 кг или 220 фунтов) и того факта, что это был наблюдаемое падение, метеорит Мерчисон - один из наиболее изученных из всех метеориты.[согласно кому? ]

В январе 2020 г. космохимики сообщил, что самый старый материал найденный на Земле на сегодняшний день является Карбид кремния частицы из метеорита Мерчисон, возраст которых был определен 7 миллиардов лет, примерно 2,5 миллиарда лет старше чем 4,54 миллиарда лет возраст Земли и Солнечная система.[а] В опубликованном исследовании отмечается, что «оценки времени жизни пыли в основном основываются на сложных теоретических моделях. Однако эти модели сосредоточены на более распространенных мелких пылинках и основаны на предположениях с большой погрешностью».[2]

История

28 сентября 1969 г., примерно в 10:58 по местному времени, около г. Мерчисон, Виктория, в Австралии яркий огненный шар наблюдалось разделение на три фрагмента перед исчезновением,[1] оставляя облако дыма. Примерно через 30 секунд послышался тремор. Многие фрагменты были найдены разбросанными на площади более 13 квадратных километров (5,0 квадратных миль), с индивидуальной массой до 7 килограммов (15 фунтов); один, весом 680 граммов (1,5 фунта), пробил крышу и упал в сено.[1] Общая собранная масса метеорита превышает 100 килограммов (220 фунтов).[3]

Классификация и состав

Метеорит принадлежит к CM группа из углеродистые хондриты. Как и большинство хондритов CM, Murchison является петрологический тип 2, что означает, что он претерпел значительные изменения за счет богатых водой флюидов на своем родительское тело[4] перед падением на Землю. Хондриты CM вместе с группой CI богаты углерод и являются одними из самых примитивных в химическом отношении метеоритов.[5] Как и другие хондриты CM, Murchison содержит большое количество включения, богатые кальцием и алюминием. Более 15 аминокислоты, некоторые из основных компонентов жизни, были идентифицированы в ходе многочисленных исследований этого метеорита.[6]

В январе 2020 года астрономы сообщили, что метеорит Мерчисон Карбид кремния было определено, что частицы имеют возраст 7 миллиардов лет, что на 2,5 миллиарда лет старше, чем 4,54 миллиарда лет. возраст Земли и Солнечная система, а самый старый материал найдено на Земле до настоящего времени.[7][2]

Органические соединения

Фрагмент метеорита Мерчисон (справа) и отдельные отдельные частицы (показаны в пробирке)

Мерчисон содержит общие аминокислоты Такие как глицин, аланин, и глютаминовая кислота а также необычные, такие как изовалин и псевдолейцин.[8] Сложная смесь алканы был изолирован, аналогично найденному в Эксперимент Миллера – Юри. Серин и треонин, которые обычно считаются земными загрязнителями, в пробах заметно отсутствовали. Особое семейство аминокислот, называемое диаминокислоты был идентифицирован и в метеорите Мерчисон.[9]

В первоначальном отчете говорилось, что аминокислоты были рацемический и поэтому образовались абиотическим способом, потому что аминокислоты земных белки все L-конфигурации. Позже аминокислота аланин, который также является белковой аминокислотой, имеет избыток L-конфигурации,[10] что привело к тому, что несколько ученых заподозрили загрязнение земли, аргументируя это тем, что это было бы «необычно для абиотических стереоселективный разложение или синтез аминокислот происходит с белковыми аминокислотами, но не с небелковыми аминокислотами ».[11] В 1997 году избыток L был также обнаружен в небелковой аминокислоте, изовалин,[12] предполагая внеземной источник молекулярной асимметрии в Солнечная система. В то же время L-эксцессы аланин были найдены в Мерчисоне, но с обогащением в изотоп 15N,[13] однако изотопное спаривание было позже оспорено на аналитических основаниях.[14] К 2001 году список органических материалов, обнаруженных в метеорите, был расширен до полиолы.[15]

Составной класс[16]Концентрация (промилле )
Аминокислоты17–60
Алифатические углеводороды>35
Ароматические углеводороды3319
Фуллерены>100
Карбоновые кислоты>300
Гидрокарбоновые кислоты15
Пурины и пиримидины1.3
Спирты11
Сульфоновые кислоты68
Фосфоновые кислоты2
Общий>3911.3

Метеорит содержал смесь левых и правых аминокислот; большинство аминокислот, используемых живыми организмами, являются левыми в хиральность, и большинство используемых сахаров являются правыми. В 2005 году группа химиков из Швеции продемонстрировала, что это гомохиральность мог быть запущен или катализированный, под действием левой аминокислоты, такой как пролин.[17]

Несколько строк свидетельств указывают на то, что внутренние части хорошо сохранившихся фрагментов из Мерчисона находятся в первозданном виде. Исследование 2010 года с использованием аналитических инструментов высокого разрешения, включая спектроскопия, идентифицировал 14000 молекулярных соединений, в том числе 70 аминокислот, в образце метеорита.[18][19] Ограниченный объем анализа масс-спектрометрии предусматривает потенциально 50 000 или более уникальных молекулярных композиций, а группа ученых оценивает возможность присутствия миллионов различных органических соединений в метеорите.[20]

Нуклеооснования

Дальнейшая информация: Нуклеооснование

Измерено пурин и пиримидин соединения были обнаружены в метеорите Мерчисон. Углерод изотопные отношения за урацил и ксантин из δ13C = +44.5‰ и +37,7‰, соответственно, указывают на внеземное происхождение этих соединений. Этот образец демонстрирует, что многие органические соединения могли быть доставлены ранними телами Солнечной системы и, возможно, сыграли ключевую роль в происхождение жизни.[21]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Это заставляет частицы звездной пыли в метеорите Мерчисон пресолнечные зерна, поскольку они возникли во время до солнце был сформирован.

Рекомендации

  1. ^ а б c База данных метеоритных бюллетеней: Murchison
  2. ^ а б Heck, Philipp R .; Грир, Дженника; Кёп, Левке; Траппитч, Рето; Джингард, Фрэнк; Буземанн, Хеннер; Маден, Колин; Ávila, Janaína N .; Дэвис, Эндрю М .; Вилер, Райнер (13 января 2020 г.). «Время жизни межзвездной пыли в результате воздействия космических лучей на досолнечный карбид кремния». Труды Национальной академии наук. 117 (4): 1884–1889. Bibcode:2020PNAS..117.1884H. Дои:10.1073 / пнас.1904573117. ЧВК  6995017. PMID  31932423.
  3. ^ Пеппер, Ф. Когда космический гость приехал в страну Виктория В архиве 1 октября 2019 в Wayback Machine ABC News, 2 октября 2019. Дата обращения 2 октября 2019.
  4. ^ Airieau, S.A .; Farquhar, J .; Thiemens, M. H .; Лешин, Л. А .; Bao, H .; Янг, Э. (2005). «Планетезимальный сульфат и водные изменения в углеродистых хондритах CM и CI». Geochimica et Cosmochimica Acta. 69 (16): 4167–4172. Bibcode:2005GeCoA..69.4167A. CiteSeerX  10.1.1.424.6561. Дои:10.1016 / j.gca.2005.01.029.
  5. ^ «Открытия исследований в области планетологии: глоссарий». В архиве из оригинала 24 января 2012 г.. Получено 24 января 2012.
  6. ^ Вольман, Еческель; Haverland, Уильям Дж .; Миллер, Стэнли Л. (апрель 1972 г.). «Небелковые аминокислоты из искровых разрядов и их сравнение с аминокислотами из метеорита Мерчисон». Труды Национальной академии наук. 69 (4): 809–811. Bibcode:1972PNAS ... 69..809Вт. Дои:10.1073 / pnas.69.4.809. ЧВК  426569. PMID  16591973.
  7. ^ Вайсбергер, Минди (13 января 2020 г.). «Звездная пыль возрастом 7 миллиардов лет - самый старый материал, найденный на Земле. Некоторые из этих древних зерен на миллиарды лет старше нашего Солнца». Живая наука. В архиве из оригинала 14 января 2020 г.. Получено 13 января 2020.
  8. ^ Квенволден, Кейт А .; Лоулесс, Джеймс; Перинг, Кэтрин; Петерсон, Этта; Флорес, Хосе; Поннамперума, Кирилл; Каплан, Исаак Р .; Мур, Карлтон (1970). «Доказательства наличия внеземных аминокислот и углеводородов в метеорите Мерчисон». Природа. 228 (5275): 923–926. Bibcode:1970Натура.228..923K. Дои:10.1038 / 228923a0. PMID  5482102. S2CID  4147981.
  9. ^ Meierhenrich, Uwe J .; Бредехофт, Ян Хендрик; Джессбергер, Эльмар К .; Тиманн, Вольфрам Х.-П. (2004). «Идентификация диаминокислот в метеорите Мерчисон». PNAS. 101 (25): 9182–9186. Bibcode:2004ПНАС..101.9182М. Дои:10.1073 / pnas.0403043101. ЧВК  438950. PMID  15194825.
  10. ^ Энгель, Майкл Х .; Надь, Варфоломей (29 апреля 1982 г.). «Распределение и энантиомерный состав аминокислот в метеорите Мерчисон». Природа. 296 (5860): 837–840. Bibcode:1982Натура.296..837E. Дои:10.1038 / 296837a0. S2CID  4341990.
  11. ^ Bada, Джеффри Л .; Кронин, Джон Р .; Хо, Мин-Шань; Квенволден, Кейт А .; Лоулесс, Джеймс Дж .; Миллер, Стэнли Л .; Oro, J .; Стейнберг, Спенсер (10 февраля 1983 г.). «Об оптической активности аминокислот в метеорите Мерчисон». Природа. 301 (5900): 494–496. Bibcode:1983Натура.301..494Б. Дои:10.1038 / 301494a0. S2CID  4338550.
  12. ^ Кронин, Джон Р .; Пиццарелло, С. (1997). «Энантиомерные избытки метеоритных аминокислот». Наука. 275 (5302): 951–955. Bibcode:1997Sci ... 275..951C. Дои:10.1126 / science.275.5302.951. PMID  9020072. S2CID  10979716.
  13. ^ Энгель, Майкл Х .; Macko, S.A. (1 сентября 1997 г.). «Изотопные доказательства внеземных нерацемических аминокислот в метеорите Мерчисон». Природа. 389 (6648): 265–268. Bibcode:1997Натура.389..265E. Дои:10.1038/38460. PMID  9305838. S2CID  4411982.
  14. ^ Пиццарелло, Сандра; Кронин, младший (1998). «Энантиомеры аланина в метеорите Мерчисон». Природа. 394 (6690): 236. Bibcode:1998Натура.394..236P. Дои:10.1038/28306. PMID  9685155. S2CID  4424928.
  15. ^ Купер, Джордж; Киммич, Роман; Белисл, Уоррен; Саринана, Джош; Брэбэм, Катрина; Гаррель, Лоуренс (20 декабря 2001 г.). «Углеродистые метеориты как источник органических соединений, связанных с сахаром, для ранней Земли». Природа. 414 (6866): 879–883. Bibcode:2001 Натур.414..879C. Дои:10.1038 / 414879a. PMID  11780054. S2CID  199294. В архиве из оригинала 16 января 2020 г.. Получено 2 июля 2019.
  16. ^ Мачалек, Павел (17 февраля 2007 г.). «Органические молекулы в кометах, метеоритах и ​​жизни на Земле» (PDF). Кафедра физики и астрономии. Университет Джона Хопкинса. Архивировано из оригинал (PDF) 17 декабря 2008 г.. Получено 7 октября 2008.
  17. ^ Кордова, Армандо; Энгквист, Магнус; Ибрагем, Исмаил; Касас, Хесус; Сунден, Хенрик (2005). «Правдоподобное происхождение гомохиральности в новообразовании углеводов, катализируемом аминокислотами». Chem. Commun. (15): 2047–2049. Дои:10.1039 / b500589b. PMID  15834501.
  18. ^ Уолтон, Дорин (15 февраля 2010 г.). «Космический рок содержит органический молекулярный пир». Новости BBC. В архиве из оригинала 16 февраля 2010 г.. Получено 15 февраля 2010.
  19. ^ Шмитт-Копплин, Филипп; Габелика, Зелимир; Gougeon, Régis D .; Фекете, Агнес; Канавати, Басем; Харир, Мурад; Гебефуэги, Иштван; Эккель, Герхард; Херткорн, Норберт (16 февраля 2010 г.). «Высокое молекулярное разнообразие внеземного органического вещества в метеорите Мерчисон выявлено через 40 лет после его падения» (PDF). PNAS. 107 (7): 2763–2768. Bibcode:2010PNAS..107.2763S. Дои:10.1073 / pnas.0912157107. ЧВК  2840304. PMID  20160129. В архиве из оригинала 2 декабря 2012 г.. Получено 16 февраля 2010.
  20. ^ Матсон, Джон (15 февраля 2010 г.). "Метеорит, упавший в 1969 году, по-прежнему раскрывает секреты ранней Солнечной системы". Scientific American. В архиве из оригинала 19 марта 2011 г.. Получено 15 февраля 2010.
  21. ^ Мартинс, Зита; Ботта, Оливер; Фогель, Мэрилин Л.; Сефтон, Марк А .; Glavin, Daniel P .; Уотсон, Джонатан С .; Дворкин, Джейсон П .; Schwartz, Alan W .; Эренфройнд, Паскаль (20 марта 2008 г.). «Внеземные азотные основания в метеорите Мерчисон» (PDF). Письма по науке о Земле и планетах. 270 (1–2): 130–136. arXiv:0806.2286. Bibcode:2008E и PSL.270..130M. Дои:10.1016 / j.epsl.2008.03.026. S2CID  14309508. Архивировано из оригинал (PDF) 10 августа 2011 г.. Получено 7 октября 2008.

внешняя ссылка

Эта статья включаетматериалы общественного достояния с веб-сайтов или документов Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства.