Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Skąd aminokwasy w meteorytach? Cegiełki życia mogły powstać dzięki promieniowaniu gamma

Recommended Posts

Jedna z najbardziej popularnych hipotez dotyczących pojawienia się życia na Ziemi mówi, że to meteoryty przyniosły na naszą planetę cegiełki życia, aminokwasy. Teraz hipoteza ta zyskała silne wsparcie. Japońscy naukowcy poinformowali na łamach ACS Central Science, że przeprowadzone przez nich eksperymenty wykazały, iż aminokwasy mogły powstać na wczesnych meteorytach w wyniku oddziaływania promieniowania gamma.

Ziemia od samego początku istnienia była bombardowana przez meteoryty. Jeśli były wśród nich chondryty węgliste, to mogły dostarczyć one zarówno wodę, jak i aminokwasy. Chondryty węgliste zawierają dużo węgla i jeszcze więcej wody. Są wśród nich jedne z najbardziej prymitywnych meteorytów. Jednym z najbardziej znanych chondrytów węglistych i najlepiej przebadanych meteorytów w historii jest Murchinson. Zidentyfikowano w nim ponad 15 aminokwasów oraz węglik krzemu pochodzący sprzed 7 miliardów lat, zatem o 2,5 miliarda lat starszy niż sama Ziemia.

Trudno jednak jest wskazać, skąd wzięły się aminokwasy w meteorytach. Japońscy naukowcy z Yokohama National University, Kobe University i Tokyo Institute of Technology, pracujący pod kierunkiem Yoko Kebukawy wiedzieli, że reakcje pomiędzy prostymi molekułami – jak amoniak czy formaldehyd – mogą prowadzić do powstania aminokwasów, pod warunkiem, że biorą wnich w nich udział woda i ciepło. Chondryty zawierają sporo wody, a we wczesnych chondrytach węglistych znajdował się radioaktywny glin-26, który podczas rozpadu emituje promieniowanie gamma. Nie wiemy jednak, jaki wpływ mogłoby mieć promieniowanie gamma na proces powstawania molekuł organicznych.

Japończycy postanowili więc sprawdzić, czy promieniowanie gamma mogło zapewnić energię do tworzenia się aminokwasów. Rozpuścili więc amoniak i formaldehyd w wodzie, zamknęli całość w szklanej próbówce i poddali ją oddziaływaniu wysokoenergetycznego promieniowania gamma pochodzącego z rozpadu kobaltu-60. Okazało się, że im silniejsze promieniowanie, tym większa produkcja takich aminokwasów jak alanina, glicyna, kwas α-aminomasłowy, glutaminowy oraz β-aminokwasów.

Na podstawie wyników badań oraz spodziewanych dawek promieniowania gamma z glinu-26 naukowcy obliczyli, że tyle alaniny i β-alaniny, ile znaleziono w Murchinsonie, powinno powstać w ciągu 1000 do 100 000 lat. Badania te dowodzą, że promieniowanie gamma mogło być katalizatorem powstania aminokwasów, które zapoczątkowały życie na Ziemi.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Więc nie tylko eksperyment Stanleya Millera. Nie tylko warunki specyficzne dla wczesnej Ziemi. Można by się pokusić o konkluzję że "kosmity" to chemia węgla, co lepsze, bardzo zbliżona do naszej rodzimej. Meteoryty są wszędzie, w wszystkich galaktykach ten sam gruz.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ciepło, węgiel i woda były też na Ziemii... a nie tylko w meteorytach.

Edited by thikim

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Astrofizyk Avi Loeb z Uniwersytetu Harvarda ma nadzieję, że zorganizowanej przez niego ekspedycji udało się zebrać szczątki pierwszego znanego meteorytu pochodzącego spoza Układu Słonecznego. Uczony wraz ze współpracownikami przez 10 dni przeczesywał za pomocą specjalnego magnetycznego urządzenia dno oceaniczne u wybrzeży Papui Nowej Gwinei. Udało się zebrać ponad 700 metalicznych sferuli, które będą badane zarówno w laboratorium Loeba, jak i w 2 niezależnych laboratoriach, które poprosił o pomoc. Miejsce poszukiwań zostało wybrane dzięki analizie danych z Departamentu Obrony oraz odczytów z dwóch pobliskich stacji sejsmicznych.
      Loeb sądzi, że wiele ze sferuli, drobnych kulek szklanych ze stopionego meteorytu, pochodzi spoza Układu Słonecznego. Jeśli analizy laboratoryjne wykażą, że ich skład jest różny od wszystkiego, co dotychczas znaleźliśmy, będzie do silna przesłanka na poparcie hipotezy uczonego. Jeśli ma rację, będziemy mieli do czynienia z trzecim – po asteroidzie Oumuamua i komecie Borisov – znanym nam gościem spoza Układu Słonecznego i pierwszym, którego szczątki opadły na Ziemię.
      Każdego roku na Ziemię opada ponad 5000 ton mikrometeorytów. Mamy więc olbrzymią liczbę sferuli z kosmosu, inne powstają w wyniku erupcji wulkanicznych oraz zanieczyszczeń emitowanych przez człowieka. Potrafimy odróżnić materiał pochodzący z Ziemi od materiału z przestrzeni kosmicznej. Możemy być też w stanie odróżnić ten z Układu Słonecznego od materiału spoza niego.
      Meteoryt IM1 (od Interstellar Meteor 1) eksplodował nad Pacyfikiem 8 stycznia 2014 roku. Loeb uważa, że przeszukał obszar, na który mogły spaść jego szczątki oraz nie wyklucza, że udało mu się je zebrać. Wielu astronomów powątpiewa jednak w jego słowa. Zwracają uwagę, że nie wiadomo, czy IM1 pochodził spoza Układu Słonecznego, a jeśli nawet tak, to czy jakiekolwiek jego szczątki dotarły do Ziemi. Profesor Steven Desch z Arizona State University zwraca uwagę, że zgodnie z jego wyliczeniami, a opierał się na danych z Departamentu Obrony, meteor wszedł w atmosferę z prędkością 45 km/s. Jeśli składał się z żelaza, to jeszcze w atmosferze odparowało 99,9999% jego masy. Znalezienie pozostałości po nim jest więc niezwykle mało prawdopodobne, tym bardziej, że rozproszyły się one na powierzchni wielu kilometrów kwadratowych.
      Loeb odpowiada, że wraz ze studentami opublikował artykuł, w którym – na podstawie obliczeń – wskazywali miejsce, gdzie powinny znajdować się tysiące sferuli. I rzeczywiście, znaleźliśmy je, mówi. Uczony dodaje, że dopiero analizy laboratoryjne pozwolą na rozstrzygnięcie sporu.
      Na razie spór trwa. Niektórzy przypominają, że dane z czujników Departamentu Obrony są niejednokrotnie niedokładne, gdyż wojsko nie udostępnia surowych odczytów z tajnych urządzeń. Przypominają, że niejednokrotnie pojawiały się twierdzenia o znalezieniu meteorytów spoza Układu Słonecznego i nigdy się one nie potwierdziły. Loeb odpowiada, że tym razem jest inaczej, gdyż US Space Command wykonało bezprecedensowy ruch i poinformowało NASA, że przeprowadzone obliczenia – mówiące o pochodzeniu meteorytu z przestrzeni międzygwiezdnej – są prawidłowe.
      Wyniki badań laboratoryjnych, które rozstrzygną spór, powinniśmy poznać w ciągu najbliższych tygodni.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W jednym z największych znalezionych meteorytów – 15-tonowym El Ali z Somalii – zidentyfikowano dwa nowe minerały. Gdy znajdujesz nowy minerał, oznacza to, że warunki geologiczne i skład chemiczny skał był różny od wszystkiego, co wcześniej znaliśmy. I to właśnie jest tak ekscytujące. A w tym meteorycie mamy dwa nieznane dotychczas nauce minerały, mówi profesor Chris Herd, kurator Kolekcji Meteorytów na University of Alberta. To właśnie Kanadyjczycy odkryli nowe minerały w przysłanej im do klasyfikacji 70-gramowej próbce. Co więcej, trwają badania nad potencjalnie trzecim nieznanym minerałem. Herd nie wyklucza, że gdyby dostali więcej próbek, odnaleźliby kolejne minerały.
      Nowe minerały otrzymały swoje nazwy. Jeden z nich to elalit (elaliite), nazwany tak od samego meteorytu. Drugi to elkinstantonit (elkinstantonite). Nazwano go tak na cześć profesor Lindy Elkins-Tanton ze School of Earth and Space Exploration na Arizona State University, która jest wiceprezydentem ASU Interplanetary Initiative i główną badaczką przygotowywanej przez NASA misji Psyche. Lindy wykonała olbrzymią pracę nad poznaniem formowania się niklowo-żelaznych jąder planet, których najbliższymi analogami są meteoryty żelazne. Dlatego też chcieliśmy uczcić jej wkład w naukę, mówi Herd.
      Kanadyjczyk, we współpracy z kolegami z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles (UCLA) i California Institute of Technology (CalTech), zaklasyfikował meteoryt El Ali do najliczniejszej wśród meteorytów żelaznych grupy IAB. Obecnie znamy ponad 350 tego typu obiektów.
      Gdy Herd analizował dostarczoną próbkę, zauważył coś szczególnego. Poprosił o pomoc Andrew Lococka z Electron Microprobe Laboratory. Już w pierwszym dniu analiz powiedział mi, że są tutaj co najmniej dwa minerały. To coś niesamowitego. Zwykle trzeba znacznie więcej czasu, by zauważyć jeden nowy minerał, cieszy się Herd. Tak szybka identyfikacja była możliwa, gdyż... już wcześniej uzyskano te minerały w sposób sztuczny. Locock porównał to, co widział w próbce z syntetycznymi minerałami.
      Obecnie nie wiadomo, co stanie się z samym meteorytem. Pojawiły się pogłoski, że został przewieziony do Chin i szuka się tam dla niego kupca. W tej chwili nie wiadomo, czy naukowcy będą mieli okazję zbadać kolejne próbki.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Przed rokiem, 24 grudnia,  pracujący na Marsie lądownik InSight zarejestrował trzęsienie o magnitudzie 4. Dopiero później udało się ustalić, że przyczyną trzęsienia był jeden z największych zaobserwowanych upadków meteorytów. Teraz na łamach Science opisano wyniki badań.
      Przyczynę trzęsienia udało się ustalić po przeanalizowaniu zdjęć wykonanych przed trzęsieniem i po nim przez Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Na fotografiach widać nowy krater uderzeniowy. Stało się to rzadką okazją do zbadania upadku meteorytu i wywołanego nim trzęsienia na Marsie.
      Naukowcy oceniają, że meteoroid, który spadł na Czerwoną Planetę, miał od 5 do 12 metrów średnicy. Taki obiekt spłonąłby w ziemskiej atmosferze, jednak atmosfera Marsa jest około 100-krotnie rzadsza, więc nie uchroniła swojej planety przed uderzeniem. W wyniku kolizji powstał krater o średnicy 150 i głębokości 21 metrów. Część wyrzuconego zeń materiału wylądowała 37 kilometrów dalej. Dzięki danym sejsmologicznym z InSight oraz zdjęciom wiemy, że to jeden z największych kraterów, jaki utworzył się na oczach człowieka w Układzie Słonecznym.
      Oczywiście na Marsie znajduje się olbrzymia liczba większych kraterów, jednak powstały one przed jakąkolwiek misją na Czerwoną Planetę. Co jednak niezwykle interesujące, w wyniku uderzenia na powierzchnię wyrzucony zostały duże kawałki lodu, który był pogrzebany bliżej marsjańskiego równika niż lód, jaki mieliśmy okazję dotychczas oglądać. Ma to znaczenie dla planowania przyszłych misji załogowych.
      Misja InSight od listopada 2018 roku bada wnętrze Marsa. Zmierzyła m.in. średnicę jego jądra. Głównym źródłem informacji na temat budowy wnętrza Czerwonej Planety są fale sejsmiczne, dzięki którym można poznać rozmiary, skład oraz głębokość, na jakiej znajdują się poszczególne jej warstwy. Od rozpoczęcia badań InSight wykrył 1318 trzęsień, z których część była spowodowana upadkami meteorytów. Jednak trzęsienie z grudnia ubiegłego roku było pierwszym, przy którym wystąpiły fale powierzchniowe, które pozwoliły na szczegółowe badanie skorupy Marsa.
      Niestety, misja InSight wkrótce dobiegnie końca. W ciągu ostatnich miesięcy na panelach słonecznych lądownika nagromadziło się dużo pyłu, więc drastycznie spadła ilość docierającej doń energii. Najprawdopodobniej za około 6 tygodni InSight się wyłączy.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Nowe badania dostarczyły najsilniejszych jak dotychczas dowodów, że ziemskie kontynenty uformowały się w wyniku gigantycznych uderzeń meteorytów, do których dochodziło przede wszystkim w ciągu pierwszego miliarda lat istnienia Ziemi.
      Ziemia jest jedyną znaną nam planetą posiadającą kontynenty. Nie wiemy jednak, jak doszło do ich powstania. Od kilkudziesięciu lat znana jest hipoteza mówiąca, że kontynenty powstały w wyniku gigantycznych uderzeń meteorytów. Dotychczas jednak brakowało mocnych dowodów na jej poparcie.
      Doktor Tim Johnson i jego zespół z australijskiego Curtin University opublikowali na łamach Nature artykuł Giant impacts and the origin and evolution of continents, w którym opisują zdobyte przez siebie dowody na rolę meteorytów w formowaniu się kontynentów.
      Naukowcy przeprowadzili badania izotopów tlenu w kryształach cyrkonu znajdujących się w skałach magmowych kratonu [to stara niepodlegająca już fragmentacji część skorupy ziemskiej – red.] Pilbara w zachodniej Australii. Kraton ten uformował się 3,6 miliarda lat temu i obok kratonu Kaapvaal na południu Afryki jest najstarszym zachowanym fragmentem skorupy Ziemi. Badanie izotopów tlenu w kryształach cyrkonu pokazało, że doszło do odwróconego procesu topienia się skał, który rozpoczął się wyżej i postępował w dół. Takie zjawisko jest zgodne z wynikiem uderzenia wielkiego meteorytu, mówi uczony.
      Naukowcy wyróżnili co najmniej trzy etapy tworzenia się kratonu Pilbara. Izotopy tlenu w cyrkonie sprzed ok. 3,6 miliarda lat wskazują na rozpoczęcie procesu masowego topnienia skał. Doszło do niego w wyniku wielkich uderzeń meteorytów, które doprowadziły do popękania skorupy ziemskiej i rozpoczęcia długotrwałej aktywności geotermalnej w wyniku interakcji z globalnym oceanem.
      Drugi etap związany jest z cyrkonem sprzed 3,4 miliarda lat, który jest współczesny najstarszym znanym sferulom, czyli drobnym kulkom szkliwa powstałym w wyniku uderzenia meteorytu w skały. Cyrkony etapu trzeciego są zaś wynikiem recyklingu skał suprakrustalnych.
      Przeprowadzone przez nas badania dostarczają pierwszych mocnych dowodów, że proces, który doprowadził do utworzenia się kontynentów, rozpoczął się od gigantycznych uderzeń meteorytów. Uderzenia te były podobne do tego, które zabiło dinozaury, ale miały miejsce miliardy lat wcześniej, mówi Johnson. Naukowiec dodaje, że zrozumienie tworzenia się i ewolucji kontynentów jest niezwykle ważne, gdyż to na lądach istnieje większość ziemskiej biomasy i ważnych minerałów. Istnienie tych minerałów to wynik procesu dyferencjacji skorupy ziemskiej, który rozpoczął się wraz z tworzeniem się pierwszych mas lądowych, a kraton Pilbara jest tylko jednym z nich, dodaje.
      Teraz Johnson i jego zespół chcą zbadać, czy w innych starych skałach na Ziemi zauważą podobny schemat.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Siły Kosmiczne Stanów Zjednoczonych (U.S. Space Force) i NASA podpisały umowę, na podstawie której upubliczniono informacje o bolidach, będące w posiadaniu rządu federalnego. Bolidy to meteory jaśniejsze niż Wenus. Bolidy to dość rzadkie zjawiska. Powstają, gdy w atmosferę wpada obiekt znacznie większy od zwykłego meteoru.
      Agendy amerykańskiego rządu federalnego przez dziesięciolecia gromadziły za pomocą różnych czujników informacje o bolidach. Umowa, podpisana obecnie przez wchodzące w skład NASA Biuro Koordynacji Obrony Planetarnej (PDCO) i Siły Kosmiczne, pozwoli na ulepszenie wysiłków na rzecz obrony Ziemi przed niespodziewanymi gośćmi z kosmosu. Obiekty bliskie Ziemi (NEO – near Earth objects) są obecnie katalogowane, charakteryzowane i śledzone. Powstają też pierwsze scenariusze działań obronnych, które mogłyby zostać podjęte, gdyby do Ziemi zbliżał się duży zagrażający nam obiekt.
      W ciągu roku w atmosferę wpada kilkadziesiąt bolidów. Rejestrujące je czujniki przekazują dane do Center for Near Earth Object Studies (CNEOS). W tamtejszej bazie danych znajdują się informacje o około 1000 bolidów, jakie zarejestrowano od 1988 roku. Teraz, dzięki podpisanej umowie, naukowcy zyskają dostęp do znacznie bardziej szczegółowych danych. Najbardziej interesują ich informacje o krzywej blasku. To zmiany intensywności świecenia bolidu podczas jego rozpadania się w atmosferze. Z danych takich naukowcy mogą wnioskować m.in. o składzie i budowie bolidów.
      Upublicznienie nowych danych na temat bolidów to kolejny obszar współpracy pomiędzy NASA a U.S. Space Force. Pozwoli to na udoskonalenie naszego rozumienia tych obiektów oraz lepszego przygotowania się do zagrożeń jakie NEO stwarzają dla Ziemi, stwierdziła Lindley Johnson z NASA.
      W ostatnim czasie NASA intensyfikuje wysiłki na rzecz obrony Ziemi przed asteroidami. Przed dwoma laty zidentyfikowano co najmniej 11 asteroid o średnicy ponad 100 metrów, które mogą uderzyć w Ziemię. Jednak żadna z nich nie zagrozi nam przez najbliższych 100 lat. Warto tez przypomnieć, że pod koniec ubiegłego roku wystartowała pierwsza testowa misja obrony Ziemi, a NASA uruchomiła nowoczesne narzędzie do oceny ryzyka uderzeń.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...