Кіріспе
Мерчисон метеориті – 1969 жылы Австралияның Виктория штатындағы Мерчисон қаласының жанында құлаған метеорит. Ол көміртекті хондриттер класына жатады, бұл органикалық қосылыстарға бай метеориттер тобы. Өте үлкен массасы (аса көп) және оның құлауының куәгерлермен байқалуы Мерчисон метеоритін барлық метеориттердің арасында ең көп зерттелгендердің біріне айналдырды. 2020 жылдың қаңтар айында космохимиктер Жерде табылған ең көне материал – Мерчисон метеоритінен алынған кремний карбид бөлшектері екенін хабарлады. Олардың жасы 7 миллиард жылға жетеді, бұл Жер мен Күн жүйесінің 4,54 миллиард жылдық жасынан шамамен 2,5 миллиард жылға артық. Жарияланған зерттеуде "тозаңның өмір сүру мерзімін бағалау көбінесе күрделі теориялық модельдерге негізделген. Алайда, бұл модельдер көбірек таралған ұсақ тозаң бөлшектеріне бағытталған және үлкен белгісіздіктерге толы болжамдарға сүйенеді" делінген.
The Murchison meteorite is a meteorite that fell in Australia in 1969 near Murchison, Victoria. It belongs to the carbonaceous chondrite class, a group of meteorites rich in organic compounds. Due to its mass (over ) and the fact that it was an observed fall, the Murchison meteorite is one of the most studied of all meteorites. In January 2020, cosmochemists reported that the oldest material found on Earth to date are the silicon carbide particles from the Murchison meteorite, which have been determined to be 7 billion years old, about 2.5 billion years older than the 4.54 billion year age of the Earth and the Solar System. The published study noted that "dust lifetime estimates mainly rely on sophisticated theoretical models. These models, however, focus on the more common small dust grains and are based on assumptions with large uncertainties."
Тарих
1969 жылдың 28 қыркүйегінде, шамамен жергілікті уақыт бойынша сағат 10:58-де, Австралиядағы Виктория штатының Мурчисон қаласының жанында жарқын от шары үш бөлікке бөлініп, көзден жоғалды.
Жіктеу және құрамы
Метеорит көміртекті хондриттердің CM тобына жатады. CM хондриттерінің көпшілігі сияқты, Мурчисон да 2-ші петрологиялық типке жатады, яғни Жерге түсуге дейін оның туған денесінде суға толы сұйықтықтардың әсерінен кең ауысуларға ұшыраған. CM хондриттері CI тобымен бірге көміртегіне бай және химиялық тұрғыдан ең алғашқы метеориттердің қатарында болады. Басқа CM хондриттері сияқты, Мурчисон да кальцийге және алюминийге бай инклюзияларды көп мөлшерде қамтиды. Осы метеориттің бірнеше зерттеулерінде өмірдің негізгі құрамдас бөліктері саналатын 15-тен астам аминқышқылы анықталды. 2020 жылдың қаңтар айында астрономдар Мурчисон метеоритінің кремний карбид бөлшектерінің жасы 7 миллиард жылға жететінін анықтады, бұл Жер мен Күн жүйесінің 4,54 миллиард жылдық жасынан 2,5 миллиард жылға артық, және қазірге дейін Жер бетінде табылған ең көне материал болып табылады.
Органикалық қосылыстар
Мурчисон құрамында глицин, аланин және глутамин қышқылы сияқты кең таралған амин қышқылдары, сондай-ақ изовалин және псевдолеуцин сияқты сирек кездесетін амин қышқылдары бар. Миллер-Ури экспериментінде табылғанға ұқсас алкандардың күрделі қоспасы да бөліп алынды. Үлгілерде жердегі ластану деп саналатын серин мен треониннің жоқтығы айқын байқалды. Мурчисон метеоритінде диамино қышқылдар деп аталатын амин қышқылдарының тобы да анықталды. Алғашқы есепте амин қышқылдары рацемиялық, демек, абиотикалық жолмен түзілгені айтылды, себебі жердегі ақуыздардың амин қышқылдарының барлығы L-хиральдық конфигурацияда болады. Кейіннен ақуыздық амин қышқылы болып табылатын аланиннің L-конфигурациясының көп екені анықталды, бұл бірнеше ғалымды "ақуыздық амин қышқылдарымен, бірақ ақуыздық емес амин қышқылдарымен абиотикалық стереоселективті ыдырау немесе синтездің болуы ерекше жағдай" деген аргументке сәйкес жердегі ластануға күдік туғызды. 1997 жылы ақуыздық емес амин қышқылы изовалинде де L-дың артық мөлшері табылды, бұл Күн жүйесіндегі молекулалық асимметрияның ғарыштық тегін көрсетеді. Сонымен қатар, Мурчисонда аланиннің L-артық мөлшері анықталды, бірақ 15N изотопымен байытылған, алайда, изотоптық жұптасу кейіннен талдау негіздері бойынша күмәндандырылды. 2001 жылға қарай метеоритте анықталған органикалық заттардың тізімі полиолдарға дейін кеңейтілді. Қосылыстар класы Концентрация (ppm) Аминоқышқылдар 17–60 Алифалық көмірсутектер >35 Ароматты көмірсутектер 3319 Фуллерендер >100 Карбоксил қышқылдары >300 Гидрокарбоксил қышқылдары 15 Пуриндер мен пиримидиндер 1.3 Алкогольдер 11 Сулфон қышқылдары 68 Фосфон қышқылдары 2 Барлығы >3911.3 Метеоритте сол және оң жақ амин қышқылдарының қоспасы болды; тірі организмдерде қолданылатын көптеген амин қышқылдары сол жақ хиральды, ал қолданылатын қанттар оң жақ хиральды. 2005 жылы Швециялық химиктер тобы бұл гомохиральдылықтың пролин сияқты сол жақ амин қышқылының әрекетімен туындауы немесе катализделуі мүмкін екенін көрсетті. Мурчисонның жақсы сақталған үлгілерінің ішкі бөліктерінің таза екенін көрсететін бірнеше дәлелдер бар. 2010 жылғы зерттеуде спектроскопияны қоса алғанда, жоғары ажыратымды талдау құралдары қолданылып, метеорит үлгісінде 70 амин қышқылы бар 14 000 молекулалық қосылыс анықталды. Массалық спектрометриямен жүргізілген талдаудың шектеулі көлемі 50 000 немесе одан да көп бірегей молекулалық құрамдарға мүмкіндік береді, ал команда метеоритте миллиондаған түрлі органикалық қосылыстар болуы мүмкін екенін бағалайды.
The meteorite contained a mixture of left handed and right handed amino acids; most amino acids used by living organisms are left handed in chirality, and most sugars used are right handed. A team of chemists in Sweden demonstrated in 2005 that this homochirality could have been triggered or catalyzed by the action of a left handed amino acid such as proline. Several lines of evidence indicate that the interior portions of well preserved fragments from Murchison are pristine. A 2010 study using high resolution analytical tools including spectroscopy, identified 14,000 molecular compounds, including 70 amino acids, in a sample of the meteorite. The limited scope of the analysis by mass spectrometry provides for a potential 50,000 or more unique molecular compositions, with the team estimating the possibility of millions of distinct organic compounds in the meteorite.
Нуклеобөздер
Мерчисон метеоритінде пурин және пиримидин қосылыстары анықталды. Урацил және ксантиннің көміртектік изотоп қатынастары δ13C = +44,5‰ және +37,7‰ шамасында болды, бұл қосылыстардың Жерден тыс пайда болғанын көрсетеді. Бұл үлгі көптеген органикалық қосылыстар ерте Күн жүйесі денелерімен жеткізілген болуы мүмкін екенін және тіршіліктің пайда болуында маңызды рөл атқарғанын көрсетеді.