Анализът на пробите от астероида Бену, доставени на Земята от мисията на НАСА OSIRIS-REx, предостави на учените ключови нови данни за зараждането на органичните молекули в ранната Слънчева система.

Сравнение между аминокиселината бета-аланин от Бену и същата молекула в метеорита Мърчисън разкри съществени различия в разпределението на въглеродните изотопи.

Резултатите показват, че тези градивни елементи са се формирали в различни зони на космическото пространство, макар и вероятно чрез сходни химични реакции.

Изследването, публикувано в Communications Earth & Environment, се фокусира върху бета-аланина – органично съединение, често срещано в метеоритите и астероидите.

Макар да не принадлежи към 20-те стандартни аминокиселини, изграждащи протеините, то участва в синтеза на пептиди и представлява интерес за изучаването на предбиологичната химия -процесите, предшествали появата на живота.

Революционен метод за анализ на отделни атоми

Пробивът в изследването се дължи на иновативен аналитичен подход.

Докато стандартните методи отчитат средното съотношение на изотопите в цялата молекула, новият метод позволява картографиране на изотопния състав на всеки отделен въглероден атом.

За целта учените са комбинирали ултрачувствителни измервателни техники с модифициран масспектрометър GC-Orbitrap, способен да сканира конкретни участъци от молекулната структура.

Резултатите поднасят изненада.

Въпреки че средните изотопни стойности на бета-аланина при Бену и Мърчисън са почти идентични, разпределението им вътре в молекулата е коренно различно.

И в двата случая един от трите въглеродни атома е бил обогатен с по-тежкия въглерод-13, но степента на това отклонение се оказва силно варираща.

Химически отпечатък от зараждането на Слънчевата система

В пробата от Бену разликата между изотопния състав на карбоксилния въглероден атом и останалите два е изключително ярко изразена.

Според изследователите това е най-значимата изотопна аномалия от такъв тип, документирана някога в космическа органична молекула.

Анализите показват и осезаеми различия в изотопите на азота.

Това разпределение подсказва, че органичните молекули са възникнали чрез сходни химични механизми, но в напълно отделни химични резервоари и при различни условия в протопланетния диск – облака от прах и газ, дал началото на Слънчевата система.

Запазена химическа памет

Фактът, че подобни изотопни разлики са се съхранили непокътнати, е от огромно научно значение.

Той доказва, че органичните молекули могат да съхраняват информация за първичните условия на средата, въпреки последвалите физични и химични промени в родителските тела на астероидите.

Пробите от Бену се завърнаха на Земята през септември 2023 г. благодарение на капсулата на OSIRIS-REx.

Те предоставят уникалната възможност за анализ на чист астероиден материал, недокоснат от земната атмосфера.

Учените подчертават, че откритието не е доказателство за извънземен живот, а мощен инструмент за разгадаване на пъзела около условията, направили възможна предбиологичната еволюция.