• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
6 апреля, 17:35
Любовь С.
1,6 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
4 июля, 09:30
Любовь С.

Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.

3 июля, 12:20
Татьяна Зайцева

Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?

3 июля, 11:29
РНФ

Физики экспериментально подтвердили эффективность ионно-плазменного метода удаления радиоактивных загрязнений с поверхностей металлоконструкций ядерных реакторов. Новая технология позволяет очищать внутриконтурное оборудование от отложений сложного химического состава без образования опасных жидких радиоактивных отходов. Благодаря этому она даст возможность повторно использовать реакторные сплавы и снизит затраты на их переработку.

1 июля, 11:54
Марк Чернов

Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.

28 июня, 16:58
Alexander Baulin

Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.

30 июня, 16:52
Понамарева Валерия

Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.

10 июня, 11:51
Александр Березин

Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.

25 июня, 16:20
Любовь С.

Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.

25 июня, 15:09
Марк Чернов

Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий