Meteoritul Murchison | |||
Un fragment din meteoritul Murchison și, în eprubetă, particule din acesta (decantate într-un lichid). | |||
Caracteristici | |||
---|---|---|---|
Tip | Condrita | ||
Clasă | Condrita carbonică | ||
grup | CM2 | ||
Compoziţie | 22,13%; Fe , 12% apă | ||
Observare | |||
Locație | Orașul Murchison | ||
Informații de contact | 36 ° 37 ′ 00 ″ sud, 145 ° 12 ′ 00 ″ est | ||
Observată căderea | da | ||
Datat | 28 septembrie 1969 | ||
Descoperire | 1969 | ||
Masa totală cunoscută | 100 kg | ||
Geolocalizare pe hartă: Victoria
| |||
Meteoritul Murchison , sau pur și simplu Murchison , este un meteorit care a căzut pe28 septembrie 1969lângă satul Murchison , Australia , la aproximativ 100 de kilometri nord de Melbourne . Este o condrita carbonică a grupului CM2.
Acest meteorit este renumit pentru că a influențat puternic concepția despre originile vieții datorită prezenței multor compuși organici în interiorul acestuia, inclusiv aminoacizi , purine și pirimidine . Acești compuși fiind cărămizi esențiale ale celor vii, prezența lor într-un meteorit dă credință ideii că primii constituenți necesari apariției vieții au avut o origine extraterestră.
Începând din 2020, datarea boabe presolar (în) din carbură de siliciu extrase din meteorit arată că acestea sunt Stardust vechi de 7 miliarde de ani, și sugerează că a existat o intensă stelară de formare în galaxia noastră în acest moment. Compoziția izotopică a boabelor indică faptul că provin dintr-o supernovă de tip II , produsă de o stea a cărei masă este estimată la 25 de mase solare .
28 septembrie 1969la ora locală 10 h 58 , meteoritul s-a prăbușit în apropierea satului Murchison, în statul Victoria (Australia) , cu o suprafață relevantă de aproximativ 13 km 2 . Se găsesc peste 100 kg de fragmente, dintre care cea mai mare ajunge la 7 kg.
Deși acesta nu a fost primul astfel de meteorit care s-a spălat pe Pământ, circumstanțele colecției și evenimentele care au avut loc în acel moment au făcut-o cea mai semnificativă. Într-adevăr, colectarea a fost rapidă, ceea ce a redus riscul contaminării de către compușii de pe planeta noastră. În plus, căderea meteoritului a avut loc la două luni după ce Apollo 11 a aterizat pe Lună , astfel încât laboratoarele erau deja echipate cu instrumente care puteau analiza elemente de origine extraterestră. Această lucrare a fost efectuată inițial de Centrul de Cercetare Ames al echipei Keith Kvenvolden din NASA , care în 1970 și 1971 a dezvăluit prezența a 18 aminoacizi.
Meteoritul Murchison este alcătuit în principal din condule (formate în principal din olivină , piroxen și plagioclază ), precum și o cantitate semnificativă de carbon , în mare parte sub formă de compuși organici . Este clasificat printre condrite carbonice , în grupul CM2. La fel ca toate chondrites , Murchison este dintr - un corp de bază nu diferențiate . Codul "CM" se referă la conținutul de carbon și apă , iar codul "2" la tipul petrologic , în acest caz o modificare apoasă (adică meteoritul a suferit modificări de către fluidele bogate în apă prezente în părintele său corp cu mult înainte să cadă pe Pământ). Murchison conține, de asemenea, numeroase enclave refractare ( CAI ), adesea găsite în condrite carbonice.
Meteoritul Murchison conține mai mulți aminoacizi precum glicină , alanină , acid glutamic , izovalină și pseudoleucină . Au fost identificați acolo și doi acizi diaminici . Oamenii de știință au izolat, de asemenea, o substanță complexă alcanică similară cu cea găsită în experimentul Miller-Urey . De purină și pirimidină au fost de asemenea găsite. Aceste ultime molecule sunt deosebit de remarcabile deoarece reprezintă baza ADN-ului și ARN-ului , care constituie materialul genetic al tuturor ființelor vii de pe Pământ. Pe de altă parte, nu au fost observate molecule de serină și treonină , care sunt considerate a fi contaminanți terestri.
Trebuie remarcat faptul că toți aminoacizii identificați ar putea fi sintetizați în laborator folosind un amestec de metan , azot , apă și amoniu .
În 2010, un studiu ulterior a reușit să identifice 14.000 de compuși moleculari, inclusiv 70 de aminoacizi. Dintre acești 70 de aminoacizi, pe lângă cei menționați mai sus, găsim valină , leucină , izoleucină , prolină și acid aspartic , care sunt prezenți în proteinele terestre. Precizia instrumentelor utilizate pentru măsurare este limitată la 50.000 de compuși moleculari. Cu toate acestea, oamenii de știință din acest studiu consideră că meteoritul ar putea conține milioane dintre ei.
Compuși | Concentrație ( ppm ) |
---|---|
Aminoacizi | 17-60 |
Hidrocarburi alifatice | <35 |
Hidrocarburi aromatice | 3 319 |
Fullereni | > 100 |
Acizi carboxilici | > 300 |
Acizi hidrocarboxilici | 15 |
Purine și pirimidine | 1.3 |
Alcooli | 11 |
Acizi sulfonici | 68 |
Acizi fosfonici | 2 |
Primele cercetări efectuate asupra meteoritul determinat că aminoacizii sunt formate abiotic și în configurația D . Proteinele găsite pe Pământ sunt toate realizate din aminoacizi care, la rândul lor, au o configurație L . Cu toate acestea, câțiva ani mai târziu, analize suplimentare au făcut posibilă descoperirea alaninei cu configurație L. pe Murchison . Această descoperire a determinat unii oameni să creadă că acest lucru ar fi putut avea loc ca urmare a unei contaminări terestre. În plus, în 1997, a fost observat și un nou aminoacid de la Murchison, izovalina , cu o configurație L. Pe de altă parte, în urma acestei a doua observații, cercetătorii au sugerat să explice această asimetrie moleculară a configurației printr-o posibilă origine în afara solarului. sistem , mai degrabă decât prin contaminare potențial terestru.
Deși surprins la momentul respectiv de a găsi molecule provenind de la meteorit cu o configurație L, un studiu mai recent indică de fapt că aminoacizii de pe Murchison sunt racemici . De fapt, 55% dintre aminoacizi au o configurație L și 45% o configurație D. Ipoteza care prevalează până acum cu privire la formarea acestor compuși implică o serie de reacții chimice în spațiul dintre precursori simpli (HCN, NH 3 , H 2 CO) și apă sub formă lichidă.
Folosind analize enantioselective GC-MS, cercetătorii au detectat mai mulți acizi , în proporții de ordinul a câteva părți pe miliard . Printre acestea se numără acidul DL -2,3-diaminopropionic , acidul DL -2,4-diaminobutiric , acidul 4,4'-diaminoisopentanoic , acidul 3,3'-diaminoisobutiric și acidul " 2,3-diaminobutiric . Datele de laborator dintr-un studiu indică faptul că acizii diaminici ar fi putut ajuta la formarea structurilor polipeptidice în condițiile Pământului timpurii . Aceste date sugerează, de asemenea, că ar fi existat reacții de policondensare, transformând acizii diaminici în material de acid nucleic peptidic. Aceasta ar fi una dintre posibilitățile evoluției prebiotice a genomului ADN și ARN. Rezultatele acestui studiu susțin ipoteza că nu sunt doar aminoacizi din mediul interstelar și circumstelar, ci și familia acizilor diaminici monocarboxilici care ar fi putut avea un rol important în chimia prebiotică.
Deoarece ADN-ul este baza vieții celulare, care se găsește în toate formele de viață terestră, cercetătorii încearcă să identifice condițiile formării sale.
Una dintre ipoteze este că primele organisme vii de pe Pământ au folosit baze nucleice deja prezente pe planetă. Cu toate acestea, condițiile planetei noastre de atunci nu erau favorabile pentru sinteza bazelor nucleice, ceea ce face posibil să se spună că originea acestora este probabil extraterestră. Mai mult, mai multe studii au detectat baze A și G extraterestre, inclusiv în meteoritul Orgueil . În plus, purinele și pirimidinele au fost măsurate în meteoritul Murchison. Raportul izotopic al carbonului 13 la uracil și xantină a fost respectiv 44,5 ‰ și 37,7 ‰, ceea ce ar indica o origine extraterestră a acestor compuși. Acest lucru ne permite să spunem că mai mulți compuși organici au fost transportați de corpuri care datează de la începutul sistemului solar și că este posibil să fi jucat un rol important în apariția vieții . Mai mult, o echipă de cercetători a mers în Groenlanda și Antarctica pentru a colecta praful interplanetar pentru a cuantifica micrometeoriții care s-au spălat pe Pământ în timpul unui bombardament intens care a durat 200 de milioane de ani. Masa totală de dioxid de carbon care a fost trimisă pe Pământ reprezintă de 25.000 de ori valoarea actuală a carbonului biologic reciclat pe suprafața planetei noastre. Prin urmare, acest lucru poate susține ideea că compușii care au ajutat la dezvoltarea vieții sunt de origine extraterestră.
Pe lângă ADN , unitatea principală a celulei este membrana sa plasmatică. Într-adevăr, s-ar părea că este esențial să ai un mediu închis pentru ca viața să se poată dezvolta. Experimentele au folosit substanțe organice, cum ar fi acizii grași , prezenți în meteorit și le-au pus în prezența apei. Acest amestec a permis formarea membranelor. Cu toate acestea, aceste membrane sunt mult mai puțin solide decât cele care formează celulele. Prin urmare, a fost probabil necesar un compus chimic mai complex, astfel încât să existe o evoluție către membranele acestuia din urmă.
O ipoteză mai radicală face ca din alte corpuri cerești să vină primele ființe vii ale Pământului (ipoteza panspermiei ). Această ipoteză este luată în serios, dar doar împinge înapoi problema: cum ar fi apărut viața pe aceste alte corpuri? Este într-un fel o ipoteză de rezervă, în cazul în care se identifică corpuri cerești în care nașterea vieții ar fi fost mai ușoară decât pe Pământ.