Введение
Метеорит Мурчисона – метеорит, упавший в Австралии в 1969 году вблизи города Мурчисон, штат Виктория. Он относится к классу углеродистых хондритов – группе метеоритов, богатых органическими соединениями. Благодаря своей массе (более 100 кг) и тому факту, что его падение было зафиксировано, метеорит Мурчисона является одним из наиболее изученных метеоритов. В январе 2020 года космохимики сообщили, что самым древним материалом, найденным на Земле на сегодняшний день, являются частицы карбида кремния из метеорита Мурчисона, возраст которых оценивается в 7 миллиардов лет, что примерно на 2,5 миллиарда лет старше возраста Земли и Солнечной системы – 4,54 миллиарда лет. В опубликованном исследовании отмечается, что "оценки времени жизни пыли в основном основаны на сложных теоретических моделях. Однако эти модели сосредоточены на более распространенных мелких пылинках и базируются на предположениях, содержащих значительную неопределенность".
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."
История
28 сентября 1969 года около 10:58 по местному времени, вблизи города Мёрчисон, штат Виктория, Австралия, был замечен яркий болид, который распался на три фрагмента перед тем, как исчезнуть.
Классификация и состав
Метеорит относится к группе углеродных хондритов CM. Как и большинство хондритов CM, Мурчисон имеет петрологический тип 2, что означает, что он подвергся значительной водной альтерации на родительском теле до падения на Землю. Хондриты CM, вместе с группой CI, богаты углеродом и являются одними из наиболее химически примитивных метеоритов. Как и другие хондриты CM, Мурчисон содержит большое количество включений, богатых кальцием и алюминием. В ходе многочисленных исследований этого метеорита было идентифицировано более 15 аминокислот – основных строительных блоков жизни. В январе 2020 года астрономы сообщили, что частицы карбида кремния из метеорита Мурчисон были датированы возрастом 7 миллиардов лет, что на 2,5 миллиарда лет старше возраста Земли и Солнечной системы (4,54 миллиарда лет) и является самым древним материалом, найденным на Земле на сегодняшний день.
Органические соединения
Мурчисон содержит обычные аминокислоты, такие как глицин, аланин и глутаминовая кислота, а также необычные, такие как изовалин и псевдолейцин. Также была выделена сложная смесь алканов, сходная с той, что была получена в эксперименте Миллера-Урея. Серин и треонин, обычно рассматриваемые как земные загрязнители, заметно отсутствовали в образцах. В метеорите Мёрчисон также было идентифицировано специфическое семейство аминокислот, называемое диаминокислотами. В первоначальном отчете указывалось, что аминокислоты являются рацемическими и, следовательно, образовались абиотическим путем, поскольку аминокислоты земных белков все имеют L-конфигурацию хиральности. Позже было обнаружено, что аминокислота аланин, которая также является белковой аминокислотой, имеет избыток L-конфигурации, что заставило нескольких ученых заподозрить земное загрязнение, основываясь на аргументе, что "абиотическое стереоселективное разложение или синтез аминокислот, происходящий с белковыми аминокислотами, но не с небелковыми, было бы необычным". В 1997 году избыток L был обнаружен также в небелковой аминокислоте изовалине, что указывает на внеземной источник молекулярной асимметрии в Солнечной системе. Одновременно в Мурчисоне были выявлены избытки L аланина, но с обогащением изотопом 15N, однако, изотопная корреляция была поставлена под сомнение позднее на аналитической основе. К 2001 году список органических веществ, идентифицированных в метеорите, был расширен до полиолов. Класс соединений Концентрация (ppm) Аминокислоты 17–60Алифатические углеводороды >35Ароматические углеводороды 3319Фуллерены >100Карбоновые кислоты >300Гидрокарбоновые кислоты 15Пурины и пиримидины 1.3Алкоголи 11Сулфоновые кислоты 68Фосфоновые кислоты 2Всего >3911.3
Метеорит содержал смесь лево- и правовращающих аминокислот; большинство аминокислот, используемых живыми организмами, левовращающие по хиральности, а большинство сахаров – правовращающие. Группа химиков из Швеции в 2005 году продемонстрировала, что эта гомохиральность могла быть инициирована или катализирована действием левовращающей аминокислоты, такой как пролин. Ряд доказательств указывает на то, что внутренние части хорошо сохранившихся фрагментов из Мёрчисона остаются нетронутыми. Исследование 2010 года с использованием аналитического оборудования высокого разрешения, включая спектроскопию, идентифицировало 14 000 молекулярных соединений, включая 70 аминокислот, в образце метеорита. Ограниченный масштаб анализа с помощью масс-спектрометрии предполагает возможность существования 50 000 или более уникальных молекулярных составов, при этом группа исследователей оценивает вероятность наличия миллионов различных органических соединений в метеорите.
Ядровые базы
Измеренные пуриновые и пиримидиновые соединения были обнаружены в метеорите Мёрчисона. Соотношения изотопов углерода для урацила и ксантина, равные δ13C = +44,5‰ и +37,7‰ соответственно, указывают на внеземное происхождение этих соединений. Этот образец демонстрирует, что многие органические соединения могли быть доставлены на Землю ранними телами Солнечной системы и, возможно, сыграли ключевую роль в возникновении жизни.