Международная группа ученых, возглавляемая исследователями из Королевского музея Онтарио (ROM) и соавторами из Университета Макмастера и Йоркского университета, использовала самые современные методы для картирования отдельных атомов в минералах, образованных в жидкостях на астероиде. 4.5 миллиардов лет назад.
Изучая легендарный метеорит озера Тагиш из ROM, ученые использовали томографию атомного зонда, метод, позволяющий визуализировать атомы в 3D, чтобы нацелить молекулы вдоль границ и пор между зернами магнетита, которые, вероятно, образовались на коре астероида.
Там они обнаружили водные осадки, оставшиеся на границах зерен, на которых они провели свои новаторские исследования.
«Мы знаем, что в раннюю Солнечную систему воды было в изобилии», – объясняет ведущий автор Др.
Ли Уайт, научный сотрудник Хэтча в ROM, "но прямых доказательств химического состава или кислотности этих жидкостей очень мало, даже если они сыграли решающую роль в раннем образовании и эволюции аминокислот и, в конечном итоге, в жизни микробов."
Это новое исследование в атомном масштабе дает первое свидетельство существования богатых натрием (и щелочных) флюидов, в которых формировались фрамбоиды магнетита. Эти жидкие условия являются предпочтительными для синтеза аминокислот, открывая дверь для микробной жизни, чтобы сформироваться уже 4.5 миллиардов лет назад.
«Аминокислоты являются важными строительными блоками для жизни на Земле, но нам еще предстоит многое узнать о том, как они впервые образовались в нашей солнечной системе», – говорит Бет Лаймер, аспирантка Йоркского университета и соавтор исследования. "Чем больше переменных, которые мы можем ограничить, таких как температура и pH, это позволяет нам лучше понять синтез и эволюцию этих очень важных молекул в то, что мы теперь знаем как биотическую жизнь на Земле."
Углеродистый хондрит озера Тагиш был извлечен из ледникового покрова в Б.C.Озеро Тагиш в 2000 году, позже приобретенное РОМ, где теперь считается одним из знаковых объектов музея. Эта история означает, что образец, использованный командой, никогда не был выше комнатной температуры и не подвергался воздействию жидкой воды, что позволяет ученым уверенно связать измеренные жидкости с родительским астероидом.
Используя новые методы, такие как томография атомного зонда, ученые надеются разработать методы анализа планетарных материалов, возвращаемых на Землю космическими кораблями, например, в рамках миссии NASA OSIRIS-REx или запланированной миссии по возврату образцов на Марс в ближайшем будущем.
«Атомно-зондовая томография дает нам возможность делать фантастические открытия на кусках материала, в тысячу раз тоньше человеческого волоса», – говорит Уайт. "Космические миссии ограничиваются возвращением крошечных количеств материала, а это означает, что эти методы будут иметь решающее значение для того, чтобы позволить нам больше узнать о Солнечной системе, а также сохранить материал для будущих поколений."