Asteroitlerin kalıntıları olan meteorlar, ilkel materyali koruyan zaman kapsülleri gibi davranarak güneş sistemimizin tarihini anlamak için çok önemlidir. Araştırmacılar, Winchcombe göktaşında çığır açan bir keşif yaparak, yeni bir dedektör tasarımı kullanarak, amino asitler ve hidrokarbonlar da dahil olmak üzere önemli nitrojen bileşiklerini kimyasal işlemlere tabi tutmadan belirlediler. Yaşamın Dünya’daki kökenine ilişkin araştırmalar için önemli olan bu bulgu, SuperSTEM laboratuvarındaki yüksek çözünürlüklü elektron mikroskobu ile kolaylaştırıldı. Bu teknik yalnızca göktaşları hakkındaki anlayışımızı geliştirmekle kalmıyor, aynı zamanda uzay görevlerindeki dünya dışı örneklerin analiz edilmesi için de potansiyel barındırıyor.
Bir araştırma ekibi, ilk kez bir İngiliz göktaşı düşüşünde dünya dışı amino asitleri ve diğer organik bileşikleri herhangi bir kimyasal işlem kullanmadan analiz etti.
Meteoritler, kayan yıldızlar olarak Dünya’ya giden yolu bulan asteroit parçalarıdır. Bu kozmik çökeltiler, güneş sistemimizin ortaya çıktığı ilkel çorbayı dondurarak onu tıpkı bir zaman kapsülü gibi korudu. Bu kayalar araştırmacıların Dünya’daki maddenin ve yaşamın kökenine inmesine yardımcı oluyor. Münster Üniversitesi Mineraloji Enstitüsü’nden Dr. Christian Vollmer, İngiliz meslektaşlarıyla birlikte çalışarak bu zaman kapsüllerinden birini ve çok özel olanı olan Winchcombe göktaşını inceledi.
Araştırma ekibi artık bu göktaşında bazı önemli nitrojen bileşiklerinin varlığını yüksek derecede hassasiyetle gösteren ilk ekip oldu. amino asitler ve heterosiklik hidrokarbonlar – herhangi bir kimyasal işlem uygulanmadan ve yeni tip bir dedektör tasarımı kullanılarak. Sonuçlar dergide yayınlandı Doğa İletişimi.
Winchcombe Göktaşı
Winchcombe göktaşı, Şubat 2021’de İngiltere’de bir kamera ağı tarafından gözlemlendi ve yalnızca birkaç gün içinde toplandı. Christian Vollmer, “Normalde göktaşları, Dünya üzerindeki soğuk ve sıcak çöllerde takip edilir; burada kuru iklim, hava koşullarına çok hızlı maruz kalmadıkları anlamına gelir, ancak nemin bir sonucu olarak değişirler” diyor. “Eğer olaydan hemen sonra bir göktaşı düşüşü gözlemlenirse ve göktaşı Winchcombe’da olduğu gibi hızla toplanırsa, bunlar bizim için güneş sistemimizin doğuşuna ilişkin önemli ‘tanıklardır’; bu da onları araştırma açısından özellikle ilgi çekici kılmaktadır. ”
Bir nanomanipülatör ve ultra ince bir iyon ışını kullanılarak, yaklaşık beşe on mikrometre boyutunda ve yalnızca yüz nanometre inceliğinde küçük bir lamel göktaşından kesilip bir numune çubuğuna tutturuluyor. Bilim insanları daha sonra bu lameldeki organik parçacıkları elektron mikroskobu altında analiz edebiliyor (sağda). Katkıda bulunanlar: SuperSTEM Laboratuvarı, Daresbury, Birleşik Krallık
Yaşamın Kökenleri ve İleri Araştırma Teknikleri
Gezegenimizdeki yaşamın kökenleri hâlâ gizemini koruyor ve bazı araştırmacılar, biyolojik açıdan önemli ilk maddenin dört milyar yıl önce göktaşlarıyla Dünya’ya taşındığını varsayıyor. Bu madde, örneğin amino asitler veya hidrokarbonlar gibi karmaşık organik bileşikleri içerir. Bununla birlikte, bu moleküller yalnızca çok düşük konsantrasyonlara sahiptir ve uzmanların genellikle bunları çözücüler veya asitler kullanarak göktaşından ayırmaları ve ardından analitik amaçlarla zenginleştirmeleri gerekir.
Christian Vollmer’in ekibi, Winchcombe göktaşındaki bu biyolojik açıdan önemli nitrojen bileşiklerinin varlığını, önce kimyasal olarak işlemeden göstermeyi başaran ilk ekip oldu; ancak burada da bu maddelerin konsantrasyonları çok düşük.
Araştırmacılar, çalışmalarında dünya çapında yalnızca birkaç yerde bulunan modern, yüksek çözünürlüklü bir elektron mikroskobunu kullandılar. İngiltere’nin Daresbury kentindeki SuperSTEM laboratuvarındaki bu “süper mikroskop” yalnızca yüksek karbonlu bileşikleri atomik çözünürlükte göstermekle kalmıyor, aynı zamanda yeni bir tür detektör aracılığıyla örnekleri kimyasal olarak analiz edebiliyor.
Vollmer, “Biyolojik olarak ilgili bu organik bileşiklerin, işlenmemiş bir göktaşı içinde varlığının gösterilmesi, araştırma için önemli bir başarıdır” diyor. “Bu, yaşamın bu yapı taşlarının, kimyasal çıkarım olmadan bile bu kozmik çökeltilerde karakterize edilebileceğini gösteriyor.” Bu gelişme aynı zamanda büyük önem taşıyor çünkü kimyasal arıtma, bu kırılgan maddelerin değişme riskini de içeriyor.
Bu nedenle katı maddeye uygulanan analitik yöntemler, yakın zamanda Japon Uzay Ajansı (Hayabusa2) tarafından getirilen asteroitlerden gelen toz parçacıkları ve uzay görevlerinden Dünya’ya getirilen küçük, dünya dışı örnekler üzerinde yapılan araştırmalar için de potansiyel olarak değerlidir. NASA (OSIRIS-REx).
Referans: Christian Vollmer, Demie Kepaptsoglou, Jan Leitner, Aleksander B. Mosberg, Khalil El Hajraoui, Ashley J. King, Charlotte L. Bays, Paul tarafından yazılan “İngiltere’de gözlemlenen göktaşı düşüşü Winchcombe’da nitrojen bileşiklerinin yüksek uzaysal çözünürlüklü fonksiyonel kimyası” F. Schofield, Tohru Araki ve Quentin M. Ramasse, 26 Ocak 2024, Doğa İletişimi.
DOI: 10.1038/s41467-024-45064-x