Wenn Sie jemals eine Sternschnuppe gesehen haben, haben Sie vielleicht einen Meteor gesehen, der auf die Erde zusteuert. Meteoriten sind Meteoriten, die auf die Erde fallen und verwendet werden können, um in die entlegensten Winkel des Weltraums oder die ersten Bausteine des Lebens zu blicken. Die biologischen Bestandteile der beiden Meteoriten waren in letzter Zeit Gegenstand umfangreichster Forschungen. Zehntausende molekularer „Puzzleteile“ wurden gefunden, darunter mehr Sauerstoffatome als erwartet.
Auf der Frühjahrstagung der American Chemical Society stellen die Forscher ihre Ergebnisse vor. (ACS). Das gemischte ACS-Frühjahrstreffen 26, das vom 30. bis 2023. März stattfindet, wird mehr als 10.000 Reden zu verschiedenen wissenschaftlichen Themen beinhalten.
Massenspektrometrie-Technik
Die Gruppe unter der Leitung von Doktor Alan Marshall hatte zuvor komplexe Mischungen organischer Verbindungen wie Erdöl untersucht, die auf der Erde gefunden wurden. Nun steht der Himmel bzw. die vom Himmel fallenden Objekte im Fokus ihrer Aufmerksamkeit. Dank ihrer ultrahochauflösenden Massenspektrometrie (MS)-Technik beginnen sie, neue Dinge über das Universum zu lernen, die schließlich ein Fenster zu den Ursprüngen des Lebens öffnen könnten.
„Diese Analyse gibt uns eine Vorstellung davon, was da draußen ist, was uns begegnen wird, wenn wir uns als ‚weltraumbewohnende‘ Spezies weiterentwickeln“, sagte der Doktorand Joseph Frye-Jones, der die Ergebnisse auf der präsentieren wird treffen. Marshall und Frye-Jones sind Mitarbeiter des National High Magnetic Field Laboratory und der Florida State University.
Tausende von Meteoriten schlagen jedes Jahr auf unserem Planeten ein, aber nur ein kleiner Teil davon ist „kohlenstoffhaltiger Chondrit“, die Art von Weltraumgestein mit der höchsten Konzentration an organischer oder kohlenstoffhaltiger Materie. Einer der bekanntesten ist der Meteorit „Murchison“, der 1969 in Australien einschlug und seither intensiv untersucht wird. Ein neueres Beispiel ist die noch unentdeckte „Aguas Zarcas“, die 2019 in Costa Rica explodierte und Zwinger und sogar hintere Terrassen zerstörte, als sie zu Boden fiel. Durch die Analyse der organischen Zusammensetzung dieser Meteoriten können Forscher erfahren, wo, wann und worauf die Gesteine auf ihrer Reise durch den Weltraum gestoßen sind.
Komplexe Moleküle in Meteoriten
Wissenschaftler verwendeten die MS-Methode, um die komplexen molekularen Verflechtungen in Meteoriten zu verstehen. Diese Methode gibt effektiv die Masse jedes Partikels an, die als Peak gesehen wird, nachdem eine Probe in kleine Partikel gebrochen wurde. Die Sammlung von Spektren oder Peaks kann von Wissenschaftlern untersucht werden, um den Inhalt der ersten Probe aufzudecken. Aber oft reicht die Auflösung des Spektrums nicht aus, um Informationen über nicht identifizierte Komponenten zu liefern, sondern nur, um das Vorhandensein einer vermuteten Chemikalie zu bestätigen.
Hier kommt die „ultrahochauflösende“ MS, auch als Fourier-Transformations-Ionenzyklotronresonanz (FT-ICR)-MS bekannt, ins Spiel. Es hat eine außergewöhnlich hohe Auflösung und Genauigkeit und kann extrem komplexe Mischungen auswerten. Es ist besonders nützlich für die Untersuchung von Mischungen wie Erdöl oder komplexen organischen Stoffen aus Meteoriten. Laut Frye-Jones „haben wir mit diesem Gerät die Auflösung, um alles in vielen verschiedenen Proben zu betrachten.“
Murchison und Aguas Zarcas Meteoriten
Um eine ultrahochauflösende MS-Analyse durchzuführen, extrahierten die Forscher zunächst organisches Material aus Proben der Meteoriten von Murchison und Aguas Zarcas. Sie betrachteten alle löslichen organischen Materialien gleichzeitig und nicht jeweils eine bestimmte Art von Molekülen wie Aminosäuren. Auf diese Weise analysierte das Team mehr als 30.000 Spitzen für jeden Meteoriten, und mehr als 60 % von ihnen wurde eine spezifische Summenformel zugeordnet. Laut Frye-Jones sind diese Ergebnisse die höchstauflösende Untersuchung des Murchison-Meteoriten und die erste derartige Analyse des Aguas-Zarcas-Meteoriten. Tatsächlich fand ihr Team im Vergleich zu früheren Berichten über den älteren Meteoriten fast doppelt so viele Summenformeln.
Sobald die Daten generiert waren, wurden sie basierend auf verschiedenen Faktoren in verschiedene Gruppen eingeteilt, darunter ob sie Sauerstoff oder Schwefel enthielten, ob sie eine Ringstruktur oder Doppelbindungen enthielten und andere Faktoren. Der hohe Sauerstoffgehalt, den sie in den Verbindungen entdeckten, überraschte sie. Laut Marshall würde man sauerstoffhaltiges organisches Material nicht als Hauptbestandteil von Meteoriten betrachten.
Die Wissenschaftler werden sich dann auf zwei weitere unschätzbare Beispiele konzentrieren: ein paar Gramm Mondstaub von den Missionen Apollo 1969 und 1971 in den Jahren 12 bzw. 14. Diese Beispiele sind älter als das von Marshall in den frühen 1970er Jahren entwickelte FT-ICR MS. Seitdem hat sich die Instrumentierung erheblich verbessert und ist nun ideal für die Bewertung dieser Pulver vorbereitet. Wissenschaftler werden bald Daten von Mondproben mit Ergebnissen von Meteoritenanalysen vergleichen, um mehr über die Ursprünge der Mondoberfläche zu erfahren. „Wurden Meteoriten verwendet? Strahlen von der Sonne? Das können wir bald klären“, sagt Marshall.
Quelle: eurekalert.org/news-releases/982716
Günceleme: 26/03/2023 17:42