Ученые провели детальное исследование органической химии, сохранившейся внутри двух метеоритов, выявив десятки тысяч молекул на основе углерода. Используя масс-спектрометр сверхвысокого разрешения MagLab и атомно-масштабную микроскопию Брукхейвенской лаборатории, группа исследовала фрагменты метеорита Мурчисон, упавшего в Австралии в 1969 году, и метеорита Агуас-Заркас, упавшего в Коста-Рике в 2019 году.Фрагменты метеорита (справа). Фото: Брукхейвенская национальная лаборатория/Джозеф Фрай-Джонс

Метеориты могут сохранять материал периода формирования Солнечной системы. Мурчисон особенно ценен в этом плане, поскольку это углеродистый хондрит, содержащий большое количество органического материала.

В новом анализе использовался масс-спектрометр с ионно-циклотронным резонансом Фурье (FT-ICR) мощностью 21 Тесла, разработанный в лаборатории MagLab, который позволяет различать огромное количество соединений. Исследователи растворили крошечные кусочки метеоритов в органических растворителях перед их анализом. Этот метод выявил десятки тысяч углеродсодержащих молекулярных соединений в небольших образцах каждого метеорита.

Это не означает, что ученые идентифицировали десятки тысяч совершенно уникальных молекулярных структур. Масс-спектрометрия в первую очередь выявляет присутствующие молекулярные формулы, и разные молекулярные структуры могут иметь одну и ту же формулу.

Сравнение метеоритов Мурчисон и Агуас-Заркас дало еще один важный результат. Хотя оба объекта принадлежат к одному и тому же обширному семейству богатых углеродом метеоритов и могут выглядеть похожими, их молекулярные характеристики существенно различаются. Совпадала лишь относительно небольшая часть их сложных молекулярных составов.

Это указывает на то, что астероиды, из которых происходят данные материалы, в процессе своего формирования и последующей эволюции находились в различных химических условиях. Полученные результаты дополняют свидетельства того, что ранняя Солнечная система не была химически однородной. Астероиды могли подвергаться воздействию различных сочетаний нагрева, метаморфизма, реакций с участием воды и других процессов, что оставило характерные химические следы в веществе, которое в конечном итоге попало на Землю.

Мурчисонский метеорит – исключительно древний объект. По оценкам исследователей, его возраст составляет не менее 5,5 миллиарда лет – таким образом, он старше Земли и позволяет изучить материал, существовавший еще до формирования нашей планеты.