Исследователи из Пенсильванского государственного университета обнаружили, что молекулы, необходимые для построения белков, в образцах астероида Бенну и метеорита Мерчисон имеют разное происхождение. Несмотря на схожесть химических процессов, эти органические соединения, вероятно, сформировались в разных частях Солнечной системы.
Для анализа ученые использовали образцы аминокислот из грунта Бенну, доставленного миссией NASA OSIRIS-REx в 2023 году, и фрагменты метеорита Мерчисон, упавшего на Землю в 1969 году. Благодаря тому, что материал с Бенну был доставлен напрямую из космоса, он не подвергся земному загрязнению, что позволило получить более точные данные.
Новая методика анализа изотопов
В отличие от традиционных методов, которые измеряют среднее значение изотопов в молекуле, команда применила новую технику анализа отдельных атомов углерода внутри одной молекулы. Это позволило создать детальный «изотопный отпечаток» и определить пути формирования соединений.
Для этого использовались два прибора: pico-CSIA, позволяющий работать с крайне малыми объемами редкого материала, и модифицированный GC-Orbitrap для измерения изотопного состава в разных позициях молекулы.
Загадка бета-аланина
В центре внимания исследователей оказался бета-аланин — аминокислота, которая не входит в число 20 основных строительных блоков белков, но часто встречается в космических образцах.
При сравнении образцов Бенну и Мерчисона выяснилось, что средние значения изотопов углерода в них практически идентичны. Однако при детальном рассмотрении отдельных атомов внутри молекул обнаружились разительные отличия. В образце с Бенну была зафиксирована самая высокая изотопная аномалия, когда один атом углерода сильно отличался от двух соседних.
Выводы о ранней Солнечной системе
По словам ведущего автора работы Офели Макintosh, схожая структура изотопов при разных конкретных значениях указывает на то, что молекулы могли образоваться в результате одного и того же процесса, но в разных регионах космоса.
Профессор Кэтрин Фримен отметила, что сохранение таких резких различий говорит о первозданной природе этих молекул. Вероятно, они сформировались на самом заре существования Солнечной системы, возможно, еще до появления Земли. Ранее аналогичный анализ глицина показал, что эта аминокислота могла возникнуть в суровой холодной среде, что противоречит распространенному мнению о необходимости теплых и влажных условий для появления строительных блоков жизни.
