جزيئات صغيرة من النيازك مع أجزاء من النيتروجين والهيدروجين. اضغط للتكبير
عندما تشكل النظام الشمسي لأول مرة منذ مليارات السنين ، تم تحويل الجزيئات العضوية - اللبنات الأساسية للحياة - إلى المزيج الذي استمر في إنشاء الكواكب. طور علماء من معهد كارنيجي تقنية للعثور على هذه الجزيئات العضوية الصغيرة المخبأة داخل النيازك. هذه النيازك بقيت على قيد الحياة منذ تكوين النظام الشمسي ، لذلك فهي تسمح للعلماء بتتبع توزيع المواد العضوية والعمليات التي مرت بها أثناء تشكل الكواكب.
مثل سفينة الفضاء بين الكواكب التي تقل الركاب ، يشتبه في أن النيازك منذ فترة طويلة تنقل مكونات الحياة الصغيرة نسبيًا إلى كوكبنا. باستخدام تقنيات جديدة ، اكتشف العلماء في قسم المغناطيسية الأرضية التابع لمعهد كارنيجي أن النيازك يمكن أن تحمل ركابًا أكبر سنًا كجزيئات عضوية بدائية جدًا نشأت منذ مليارات السنين في الفضاء بين النجوم ، أو في الامتدادات الخارجية للشمس النظام حيث بدأ في الاندماج من الغاز والغبار. تظهر الدراسة أن الأجسام الأم للنيازك - الأجسام الكبيرة من حزام الكويكبات - تحتوي على مادة عضوية بدائية مماثلة لتلك الموجودة في جزيئات الغبار الكواكب التي قد تأتي من المذنبات. توفر النتائج أدلة حول كيفية توزيع المواد العضوية ومعالجتها في النظام الشمسي خلال هذه الحقبة الطويلة. نُشر العمل في عدد 5 مايو 2006 من مجلة Science.
وأوضح المؤلف الرئيسي أن "ذرات العناصر المختلفة تأتي في أشكال أو نظائر مختلفة ، وتتوقف النسب النسبية لها على الظروف البيئية التي تكونت فيها حاملاتها ، مثل الحرارة المصادفة ، والتفاعلات الكيميائية مع العناصر الأخرى ، وما إلى ذلك". هينر بوسمان. "في هذه الدراسة نظرنا في الكميات النسبية لنظائر مختلفة من الهيدروجين (H) والنيتروجين (N) المرتبطة بجزيئات دقيقة من المواد العضوية غير القابلة للذوبان لتحديد العمليات التي أنتجت أكثر أنواع النيازك المعروفة أصلاً. من الصعب جدًا تحلل المواد غير القابلة للذوبان كيميائيًا وتحملها حتى معالجات الحمض القاسية جدًا. "
استخدم الباحثون تقنية التصوير المجهري لتحليل التركيب النظائري للمادة العضوية غير القابلة للذوبان من ستة نيازك كربونية كربونية - أقدم نوع معروف. تعمل النسبة النسبية لنظائر النيتروجين والهيدروجين المرتبطة بالمادة العضوية غير القابلة للذوبان "كبصمات الأصابع" ويمكن أن تكشف كيف ومتى تم تكوين الكربون. نظير النيتروجين الذي يوجد في الطبيعة غالبًا هو 14N ؛ أخيه الأثقل هو 15N. تسمح الكميات المختلفة من 15N ، بالإضافة إلى شكل أثقل من الهيدروجين يسمى الديوتريوم (D) ، للباحثين بمعرفة ما إذا كان الجسيم غير متغير نسبيًا من الوقت الذي تم فيه تكوين النظام الشمسي لأول مرة.
وعلق المؤلف المشارك لاري نيتلر: "إن العلامات الواضحة هي الكثير من الديوتريوم و 15 N مرتبطة كيميائيا بالكربون". "لقد عرفنا لبعض الوقت ، على سبيل المثال ، أن جزيئات الغبار بين الكواكب (IDP) ، التي تم جمعها من الطائرات عالية التحليق في الغلاف الجوي العلوي ، تحتوي على فائض كبير من هذه النظائر ، مما يشير على الأرجح إلى بقايا من المواد العضوية التي تكونت في الوسط النجمي. للنازحين خصائص أخرى تشير إلى أنهم نشأوا على أجسام - ربما مذنبات - تعرضت لمعالجة أقل شدة من الكويكبات التي تنشأ منها النيازك.
وجد العلماء أن بعض عينات النيازك ، عند فحصها على نفس المقاييس الدقيقة مثل جزيئات الغبار بين الكواكب ، لديها بالفعل وفرة مماثلة أو حتى أعلى من 15N و D من تلك المبلغ عنها للنازحين داخليًا. "من المدهش أن الجزيئات العضوية البكر المرتبطة بهذه النظائر كانت قادرة على الصمود في الظروف القاسية والصاخبة الموجودة في النظام الشمسي الداخلي عندما اجتمعت النيازك التي تحتوي عليها" ، يعكس المؤلف المشارك كونيل ألكسندر. "هذا يعني أن الأجسام الأم - المذنبات والكويكبات - من هذه الأنواع المختلفة من المواد خارج الأرض متشابهة في الأصل أكثر مما كان يعتقد في السابق."
"في السابق ، كان بإمكاننا استكشاف عينات دقيقة فقط من النازحين داخليًا. يسمح لنا اكتشافنا الآن باستخراج كميات كبيرة من هذه المواد من النيازك ، وهي كبيرة وتحتوي على عدة في المئة من الكربون ، بدلاً من النازحين داخليًا ، الذين يصل حجمهم إلى مليون مليون مرة أقل. وخلص بوسمان إلى أن هذا التقدم فتح نافذة جديدة تمامًا لدراسة هذه الفترة المراوغة.
المصدر الأصلي: مؤسسة كارنيجي
