• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
6 апреля, 17:35
Любовь С.
1,7 тыс

На Бенну нашли «наноархипелаги» органики и минералов

❋ 5.1

Бенну оказался сложнее, чем считалось: ученые впервые обнаружили, что органика и минералы в нем распределены неравномерно и образуют отдельные химические «островки». Значит, вода на ранних астероидах не просто равномерно изменяла породу, а двигалась по ограниченным путям, сохранив хрупкие органические молекулы.

Приближенные образцы с астероида Бенну / © NASA

Образцы с астероида Бенну — одного из самых примитивных тел Солнечной системы — доставили на Землю миссией OSIRIS-REx в сентябре 2023 года. Поразительно, но они практически не изменились за 4,5 миллиарда лет: в отличие от метеоритов, способных загрязняться на нашей планете, образцы сохраняют исходную структуру вещества. С их помощью можно понять, как вода, минералы и органические соединения в ранней Солнечной системе взаимодействовали друг с другом. 

Авторы новой научной работы, опубликованной в журнале PNAS, проанализировали частицу OREX-800066-3 с помощью наноИК-спектроскопии (nano-FTIR) и рамановской спектроскопии. Оба метода позволили определить химический состав с пространственным разрешением порядка десятков нанометров и проследить распределение отдельных функциональных групп по характерным полосам поглощения, например в диапазоне от 1550 до 1310 обратных сантиметров. Там фиксируются сигналы органики и карбонатов.

В результате исследователи выделили три четко различающихся типа областей. Первая — зоны, богатые алифатической органикой (углеводороды). Вторая — участки с высоким содержанием карбонатов (минералы, образованные при участии воды и CO₂). Третья — области с азотсодержащей органикой. Последняя потенциально важна с точки зрения пребиотической химии.

Выяснилось, что эти области не смешаны, а пространственно разделены даже на наноуровне. Статистический анализ показал сильную отрицательную корреляцию. Там, где сигналы алифатических соединений — участков без ароматических фрагментов, — практически отсутствуют карбонаты и азотсодержащие соединения. При этом между карбонатами и азотной органикой связь практически отсутствует.

Дополнительно были обнаружены органосерные соединения, но они локализованы только в карбонатных областях. Значит, на поздних стадиях эволюции в Бенну могли существовать рассолы, в которых происходили реакции между серой, органикой и минералами. Проще говоря, химическая эволюция астероида шла в несколько этапов, с участием жидкой воды.

Углеродистое вещество, как оказалось, находится в крайне неупорядоченном состоянии и почти не подвергается нагреву. Вот почему температура Бенну оставалась низкой, а многие нестабильные органические группы (включая азотсодержащие) сохранились. Отметим, такие молекулы обычно разрушаются, однако в данном случае этого не произошло.

Более того, сложная структура присутствует даже внутри карбонатных зон: разные типы карбонатов перемешаны на уровне десятков нанометров. То есть минералы формировались не одновременно, а в несколько этапов — вероятно, при изменяющемся составе жидкости.

Образец астероида Бенну под оптическим микроскопом в рамках наноразмерного анализа. / © Mehmet Yesiltas

Таким образом, вещество Бенну — это набор микросред. Вода двигалась по ограниченным каналам, создавая локальные области химических реакций. В одних местах образовывались карбонаты и соединения серы, в других — органика, включая азотсодержащие молекулы.

Сравнение с Рюгу также показало, что у двух астероидов есть общие черты, которые различаются распределением органики и карбонатов. Выходит, даже похожие небесные тела могли эволюционировать по разным сценариям. Напомним, ранее в образцах Рюгу нашли все пять «букв» генетического алфавита.

Открытие существенно расширяет представление о том, где и как в ранней Солнечной системе могли сохраняться органические молекулы — потенциальные предшественники жизни.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Любовь С.
Автор освещает темы из разных областей науки, включая астрономию, палеонтологию и генетику. Пишет о научных открытиях, природных явлениях и эволюционных процессах.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

18 августа, 16:39
Evgenia Vavilova

С помощью ускорителей ученые имитируют процессы, происходившие в первые мгновения жизни Вселенной. Так пытаются решить загадки наблюдаемой реальности: почему материи больше, чем антиматерии, состоят ли кварки из других частиц, как сохраняется барионное число. В этот раз анализ столкновений на коллайдере RHIC предоставил сильное свидетельство того, что барионное число переносится не кварками, а глюонной перемычкой внутри протонов.

19 августа, 16:07
Татьяна Зайцева

Вполне возможно, что примерно 55 тысяч лет назад неандертальцы обитали гораздо южнее, чем считалось до сих пор. На то, что они могли приспособиться к жизни в условиях пустыни, указали каменные орудия, обнаруженные на Аравийском полуострове.

16 августа, 11:45
Татьяна Зайцева

В черепах участников битв эпохи Средневековья часто находят отверстия квадратной формы, о происхождении которых спорят специалисты. Авторы нового исследования пришли к выводу, что такое повреждение — следствие смертельного удара по голове палицей.

17 августа, 12:59
Марк Чернов

Анализ почти 69 тысяч видов насекомых помог опровергнуть главенствующую теорию эволюции, которая полвека объясняла устройство колоний пчел, муравьев и ос. Исследователи выяснили, что общепринятый генетический фактор сам по себе не приводит к разделению труда, а настоящий секрет их коллективного выживания кроется в совсем других биологических чертах.

17 августа, 06:33
Мария Азарова

У любителей кофе выявили расхождение в уровнях тестостерона: одна форма этого гормона повышалась вместе с количеством выпитого, а другая, напротив, снижалась. Результат оказался особенно интересным на фоне изменений других показателей, связанных с обменом веществ и здоровьем сердца.

31 июля, 14:12
Андрей Серегин

Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.

9 августа, 19:34
Марк Чернов

Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.

4 августа, 12:03
Александр Березин

Остров Пекан недалеко от Мексиканского залива в Луизиане вскоре перейдет в собственность компании Илона Маска. Здесь будет новый космодром для Starship, почти в 20 раз больше, чем в Бока-Чике, где уже стоят две стартовых площадки. Уникальное местоположение позволит компании попытаться реализовать амбициозную цель о запуске миллиона низкоорбитальных спутников на орбиты, где сегодня находится подавляющее меньшинство спутников Земли.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий