Войти
Метеориты часто изучаются как часть космохимии. Космохимия (от греч. κόσμος kósmos, «вселенная» и χημεία khemeía) или химическая космология - это изучение химического состава материи во вселенной и процессов, которые привели к этим составам. Это делается в первую очередь за счет изучения химического состава метеоритов и других физических образцов. Учитывая, что астероидные родительские тела метеоритов были одними из первых твердых веществ, которые конденсировались из ранней солнечной туманности, космохимики обычно, но не исключительно, интересуются объектами, содержащимися в Солнечной системе.
В 1938 году швейцарский минералог Виктор Гольдшмидт и его коллеги составили список того, что они назвали «космическим изобилием», на основе анализа нескольких образцов земной природы и метеоритов. Гольдшмидт оправдал включение данных о составе метеоритов в свою таблицу, заявив, что земные породы подверглись значительному химическому изменению из-за процессов, присущих Земле и атмосфере. Это означало, что изучение исключительно земных горных пород не дало бы точной общей картины химического состава космоса. Поэтому Гольдшмидт пришел к выводу, что внеземной материал также должен быть включен для получения более точных и надежных данных. Это исследование считается основой современной космохимии.
В 1950-х и 1960-х годах космохимия стала более признанной наукой. Гарольд Юри, широко известный как один из отцов космохимии, занимался исследованиями, которые в конечном итоге привели к пониманию происхождения элементов и химического состава звезд. В 1956 году Юри и его коллега, немецкий ученый Ханс Зюсс опубликовали первую таблицу космических содержаний, включающую изотопы, на основе анализа метеоритов.
Постоянное совершенствование аналитического оборудования на протяжении 1960-х гг. особенно масс-спектрометрия, позволила космохимикам провести подробный анализ изотопного состава элементов в метеоритах. в 1960 году Джон Рейнольдс определил посредством анализа короткоживущих нуклидов в метеоритах, что элементы Солнечной системы были сформированы до самой Солнечной системы, которая начала устанавливать временную шкалу процессов раннего Солнечная система.
Метеориты - один из важнейших инструментов, имеющихся у космохимиков для изучения химической природы Солнечной системы. Многие метеориты происходят из материала, такого же возраста, как сама Солнечная система, и, таким образом, предоставляют ученым сведения о ранней солнечной туманности. Углеродистые хондриты особенно примитивны; то есть они сохранили многие из своих химических свойств с момента своего образования 4,56 миллиарда лет назад, и поэтому они являются основным объектом космохимических исследований.
Самые примитивные метеориты также содержат небольшое количество материала (< 0.1%) which is now recognized to be досолнечные зерна, которые старше самой Солнечной системы, и которые получены непосредственно из остатков отдельных сверхновых, которые обеспечивали пыль, из которой образовалась Солнечная система. Эти зерна можно узнать по их экзотическому химическому составу, чуждому Солнечной системе (например, матрицы из графита, алмаза или карбида кремния). Они также часто имеют изотопные отношения, отличные от остальных Солнечной системы (в частности, Солнца), которые отличаются друг от друга, что указывает на источники в ряде различных взрывных сверхновых. Метеориты также могут содержать частицы межзвездной пыли, которые собраны из негазообразных элементов в межзвездной среде., как один из типов составной космической пыли («звездная пыль»)
Недавние открытия НАСА, основанные на исследованиях метеоритов, обнаруженных на Земля, предполагает компоненты ДНК и РНК (аден ин, гуанин и связанные с ним органические молекулы ), строительные блоки для жизни в том виде, в каком мы ее знаем, могут образовываться инопланетянами в космическом пространстве.
30 июля 2015 года ученые сообщили, что после первого приземления спускаемого аппарата Philae на поверхность кометы 67 / P были произведены измерения COSAC и инструменты Ptolemy обнаружили шестнадцать органических соединений, четыре из которых были впервые обнаружены на комете, включая ацетамид, ацетон, метилизоцианат и пропиональдегид.
В 2004 году ученые сообщили об обнаружении спектральных сигнатур антрацена и пирена в ультрафиолетовый свет, излучаемый туманностью Красный прямоугольник (других таких сложных молекул в космосе раньше не обнаруживали). Это открытие было сочтено подтверждением гипотезы о том, что по мере того, как туманности того же типа, что и Красный прямоугольник, приближаются к концу своей жизни, конвекционные токи заставляют углерод и водород в ядре туманностей попадать в звездные ветры и излучать их наружу. По мере остывания атомы предположительно связываются друг с другом различными способами и в конечном итоге образуют частицы из миллиона или более атомов. Ученые пришли к выводу, что, поскольку они обнаружили в туманности полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), которые, возможно, были жизненно важны для формирования ранней жизни на Земле, они по необходимости должны возникать в туманностях.
В августе 2009 года ученые НАСА впервые идентифицировали один из фундаментальных химических строительных блоков жизни (аминокислота глицин ) в комете.
В 2010 году фуллерены (или «бакиболлы ») были обнаружены в туманностях. Фуллерены причастны к возникновению жизни; по словам астронома Летиции Стангеллини, «вполне возможно, что бакиболлы из космоса дали семена жизни на Земле».
В августе 2011 года данные НАСА, основанные на исследованиях метеоритов найденный на Земле, предполагает компоненты ДНК и РНК (аденин, гуанин и родственные органические молекулы ), строительные блоки для жизни в том виде, в каком мы ее знаем, могут образовываться инопланетянами в космическом пространстве.
В октябре 2011 года ученые сообщили, что космическая пыль содержит сложное органическое вещество ( «аморфные органические твердые вещества со смешанной ароматической - алифатической структурой»), которые могли быть созданы естественным и быстро звездами.
29 августа 2012 г. астрономы из Копенгагенский университет сообщил об обнаружении специфической молекулы сахара, гликолевого альдегида, в далекой звездной системе. Молекула была обнаружена около протозвездной двойной системы IRAS 16293-2422, которая находится в 400 световых годах от Земли. Гликолевый альдегид необходим для образования рибонуклеиновой кислоты или РНК, которая аналогична по функциям ДНК. Это открытие предполагает, что сложные органические молекулы могут образовываться в звездных системах до образования планет и в конечном итоге прибывать на молодые планеты в самом начале их формирования.
В сентябре 2012 года ученые НАСА сообщили, что полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) в условиях межзвездной среды (ISM) преобразуются посредством гидрирования, оксигенации и гидроксилирование, в более сложные органические вещества - «шаг на пути к аминокислотам и нуклеотидам, сырью белков и ДНК соответственно ". Кроме того, в результате этих преобразований ПАУ теряют свою спектроскопическую сигнатуру, что может быть одной из причин «отсутствия обнаружения ПАУ в зернах межзвездного льда , особенно внешние области холодных плотных облаков или верхние молекулярные слои протопланетных дисков."
В 2013 году Большой миллиметровый массив Атакамы (проект ALMA) подтвердили, что исследователи обнаружили важный пара пребиотических молекул в ледяных частицах в межзвездном пространстве (ISM). Химические вещества, обнаруженные в гигантском газовом облаке примерно в 25 000 световых лет от Земли в ISM, могут быть предшественниками ключевого компонента ДНК, а другой может играть роль в образовании важной аминокислоты. Исследователи обнаружили молекулу под названием цианометанимин, которая производит аденин, одно из четырех азотистых оснований, которые образуют «ступеньки» в лестничной структуре ДНК. Другая молекула, называемая этанамин, как полагают, играет роль в rming аланин, одна из двадцати аминокислот в генетическом коде. Ранее ученые думали, что такие процессы происходят в очень разреженном газе между звездами. Новые открытия, однако, предполагают, что последовательность химического образования этих молекул происходила не в газе, а на поверхности ледяных зерен в межзвездном пространстве. Ученый NASA ALMA Энтони Ремиджан заявил, что обнаружение этих молекул в облаке межзвездного газа означает, что важные строительные блоки для ДНК и аминокислот могут «засеять» вновь сформированные планеты химическими предшественниками для жизни.
В январе 2014 года НАСА сообщил, что текущие исследования на планете Марс марсоходами Curiosity и Opportunity теперь будут искать доказательства древней жизни, включая биосферу, основанную на автотрофных, хемотрофных и / или хемолитоавтотрофных микроорганизмах, а также как древняя вода, включая флювио-озерные среды (равнины, относящиеся к древним рекам или озерам), которые могли быть пригодными для проживания. Поиск доказательств обитаемости, тафономии (связанных с окаменелостями ) и органического углерода на планете Марс теперь является основной целью NASA.
В феврале 2014 года NASA анонсировало значительно обновленную базу данных для отслеживания полициклических ароматических углеводородов. (ПАУ) во вселенной . По мнению ученых, более 20% углерода во Вселенной может быть связано с ПАУ, возможными исходными материалами для образования жизни. Похоже, что ПАУ образовались вскоре после Большого взрыва, широко распространены по всей вселенной и связаны с новыми звездами и экзопланетами.
