Ako ste ikada videli zvezdu padalicu, možda ste zapravo videli meteor na putu ka Zemlji. Oni koji ovde slete nazivaju se meteoriti i mogu se koristiti za zavirenje u prošlost, u daleke uglove svemira ili u najranije građevne blokove života. Danas naučnici izveštavaju o nekim od do sada najdetaljnijih analiza organskog materijala dva meteorita. Identifikovali su desetine hiljada molekularnih „delova slagalice“, uključujući veću količinu atoma kiseonika nego što su očekivali.
Istraživači će svoje rezultate predstaviti na prolećnom sastanku Američkog hemijskog društva (ACS). ACS proleće 2023. je hibridni sastanak koji se održava virtuelno i lično od 26. do 30. marta.
Prethodno je tim koji je predvodio dr Alan Maršal istraživao složene mešavine organskih materijala pronađenih na Zemlji, uključujući naftu. Ali sada, oni svoju pažnju usmeravaju ka nebu — ili stvarima koje su pale sa njih. Njihova tehnika masene spektrometrije ultra visoke rezolucije (MS) počinje da otkriva nove informacije o univerzumu i na kraju bi mogla da pruži prozor u poreklo samog života.
„Ova analiza nam daje predstavu o tome šta je tamo, na šta ćemo naići dok budemo napredovali kao vrsta koja leti u svemir“, kaže Džozef Fraj-Džons, diplomirani student koji predstavlja rad na sastanku. I Marshall i Frie-Jones su na Državnom univerzitetu Floride i Nacionalnoj laboratoriji za visoko magnetno polje.
Hiljade meteorita padaju na Zemlju svake godine, ali samo retki su „karbonski hondriti“, kategorija svemirskih stena koja sadrži najviše organskih materijala ili materijala koji sadrže ugljenik. Jedan od najpoznatijih je meteorit „Murčison”, koji je pao u Australiju 1969. godine i od tada se uveliko proučava. Noviji unos je relativno neistražen „Aguas Zarkas“, koji je pao u Kostariki 2019. godine, probijajući se kroz zadnje tremove, pa čak i kućicu za pse dok su njegovi delovi padali na zemlju. Razumevanjem organskog sastava ovih meteorita, istraživači mogu da dobiju informacije o tome gde i kada su se stene formirale i na šta su naleteli na svom putovanju kroz svemir.
Da bi shvatili komplikovanu zbrku molekula na meteoritima, naučnici su se okrenuli MS. Ova tehnika razbija uzorak na sitne čestice, a zatim u osnovi izveštava o masi svake od njih, predstavljenoj kao vrh. Analizom kolekcije pikova, ili spektra, naučnici mogu saznati šta je bilo u originalnom uzorku. Ali u mnogim slučajevima, rezolucija spektra je dovoljno dobra samo da potvrdi prisustvo jedinjenja za koje se već pretpostavljalo da je tamo, umesto da pruža informacije o nepoznatim komponentama.
Ovde dolazi MS Furijeove transformacije jonske ciklotronske rezonance (FT-ICR), koji je takođe poznat kao MS „ultra visoke rezolucije“. Može da analizira neverovatno složene mešavine sa veoma visokim nivoom rezolucije i preciznosti. Posebno je pogodan za analizu smeša, kao što je nafta, ili složeni organski materijal ekstrahovan iz meteorita. „Sa ovim instrumentom zaista imamo rezoluciju da pogledamo sve u mnogo vrsta uzoraka“, kaže Fraj-Džons.
Istraživači su ekstrahovali organski materijal iz uzoraka meteorita Murchison i Aguas Zarcas, a zatim ga analizirali pomoću MS ultra visoke rezolucije. Umesto da analiziraju samo jednu specifičnu klasu molekula u isto vreme, kao što su aminokiseline, oni su odlučili da pogledaju sve rastvorljive organske materijale odjednom. Ovo je timu obezbedilo više od 30.000 vrhova za svaki meteorit za analizu, a preko 60% njih bi moglo da dobije jedinstvenu molekularnu formulu. Fraj-Džons kaže da ovi rezultati predstavljaju prvu analizu ovog tipa na meteoritu Aguas Zarkas i analizu najviše rezolucije na Marčisonovom. U stvari, ovaj tim je identifikovao skoro dvostruko više molekularnih formula nego što je ranije prijavljeno za stariji meteorit.
Kada su određeni, podaci su razvrstani u jedinstvene grupe na osnovu različitih karakteristika, kao što su da li uključuju kiseonik ili sumpor, ili da li potencijalno sadrže prstenastu strukturu ili dvostruke veze. Bili su iznenađeni kada su pronašli veliku količinu kiseonika među jedinjenjima. „Ne mislite da su organske materije koje sadrže kiseonik veliki deo meteorita“, objasnio je Maršal.
Istraživači će zatim skrenuti pažnju na dva daleko dragocenija uzorka: nekoliko grama lunarne prašine iz misija Apolo 12 i 14 iz 1969. i 1971. godine. Ovi uzorci su prethodili Maršalovom pronalasku FT-ICR MS ranih 1970-ih. Instrumentacija je prešla dug put u decenijama od tada i sada je savršeno spremna da analizira ove prahove. Tim će uskoro uporediti svoje rezultate iz analiza meteorita sa podacima koje dobiju iz lunarnih uzoraka, nadajući se da će saznati više informacija o tome odakle dolazi površina Meseca. „Da li je to bilo od meteorita? Sunčevog zračenja? Uskoro bismo mogli da bacimo svetlo na to“, kaže Maršal.
