Метеорит Уинчкомб содержит строительные блоки жизни

28 февраля 2021 года метеорит упал в Глостершире, графстве на юго-западе Англии. Названный Уинчкомб, в честь города, где были найдены фрагменты, метеорит представляет собой углеродистый хондрит. С момента своего открытия этот космический камень стал предметом тщательного изучения. Последние анализы показывают, что он содержит элементы, которые могут поддерживать жизнь, и что он может представлять собой новый класс метеоритов.

Углеродистые хондриты (которые составляют около 4% всех найденных метеоритов) представляют большой интерес для ученых из-за высокого содержания углерода и различных биологически важных молекул, которые они содержат — в частности, растворимых органических молекул (РОМ), таких как аминокислоты, амины, нуклеобазы, полиолы и карбоновые кислоты. Но в большинстве случаев анализ РОМ необъективен из-за различной степени земного загрязнения (которое зависит от того, как долго метеорит находился на земле до того, как его извлекли).

К счастью, фрагменты метеорита Уинчкомб удалось извлечь и проанализировать всего через двенадцать часов после того, как его увидели в небе, и он не подвергся никаким атмосферным воздействиям, в результате чего исследователи получили около 600 граммов материала очень высокого качества. Кроме того, вход метеорита в атмосферу был зафиксирован несколькими камерами, что позволило установить его точную траекторию. «Это первый метеорит, который был замечен несколькими очевидцами, зафиксирован и найден в Великобритании за последние 30 лет«, — говорит доктор Куини Чан с факультета наук о Земле Королевского университета Холлоуэя Лондонского университета.

Низкое содержание аминокислот

Углеродистые хондриты позволяют заглянуть в первоначальный состав Солнечной системы 4,6 миллиарда лет назад. Благодаря быстрому сбору образцов ученые смогли получить фактическую органическую подпись метеорита. «Метеорит Уинчкомб предоставляет ценную возможность изучить, как первозданные органические материалы эволюционировали химически во время раннего водного выветривания материнского тела«, — отмечают исследователи.

Метеорит Уинчкомб имеет среднее содержание углерода около 2% по весу и азота около 430 ppm — более низкие значения, чем в других углеродистых хондритах типа CM (к которым относятся породы, напоминающие их типовой образец — метеорит Мигеи). «Низкое содержание углерода и азота в Уинчкомбе потенциально указывает на то, что метеорит имеет низкое содержание органических веществ, что может быть проблемой для анализа РОМ«, — объясняют исследователи в своем исследовании.

Команда проанализировала один из фрагментов с помощью газовой хроматографии в сочетании с масс-спектрометрией (после экстракции горячей водой или растворителем). Они сообщают, что содержание аминокислот — как протеиногенных, так и непротеиногенных — составляет около 1132 частей на миллиард, что примерно в 10 раз меньше, чем в других метеоритах того же класса.

Распределение аминокислот явно отличается от того, что наблюдается в почве места падения, что указывает на то, что они действительно являются коренными для метеорита. Обнаружение нескольких особенно редких земных аминокислот, а также энантиомерные соотношения, наблюдаемые для некоторых из них (таких, как аланин и изовалин), подтверждают их внеземное происхождение.

Метеориты классифицируются на семь петрологических подтипов. Наиболее распространенными непротеиногенными аминокислотами, идентифицированными в метеорите Уинчкомб, являются α-аминоизомасляная кислота и изовалин, которые также часто встречаются в метеоритах CM2.

CM2 обычно демонстрируют умеренное или интенсивное водное изменение из-за присутствия жидкой воды в их материнском теле. Эта вода вызывает превращение многих молекул в аминокислоты и белки — строительные блоки жизни. Однако низкое обилие обнаруженных здесь аминокислот, а также высокое соотношение свободных и общих аминокислот и рацемическое соотношение, наблюдаемое для изовалина, «несовместимо со значительной водной историей», отмечают исследователи. Вместо этого, эти наблюдения позволяют предположить «литологию, которая пережила один или несколько коротких эпизодов водного изменения«.

В то же время анализ состава полициклических ароматических углеводородов (HAP) показывает наличие алкилированных и неалкилированных HAP с 2-6 кольцами. Низкое содержание общего количества HAP (6177 частей на миллиард) и высокое соотношение неалкилированных и алкилированных HAP согласуется с тем, что наблюдалось в менее измененных водой метеоритах СМ. В заключение, проведенные анализы показывают, что этот очень необычный метеорит демонстрирует несколько степеней водного изменения.

«Некоторые органические соединения, такие как ɑ-аминокислоты, могли быть синтезированы по низкотемпературному пути Штрекера-цианогидрина, который преобладает на родительских телах CM, [но] содержание аминокислот не строго сопоставимо с другими метеоритами CM2«, — резюмируют авторы исследования. Из-за этой неоднородности метеорит Уинчкомб может представлять класс «низколитиевых» метеоритов, которые никогда ранее не изучались.