Murchison meteorit

Murchison meteorit
Rajz.
A Murchison-meteorit egy töredéke, és a kémcsőben az utóbbi részecskéi (folyadékban dekantálva).
Jellemzők
típus Chondrite
Osztály Szénsavas kondrit
Csoport CM2
Fogalmazás 22,13%; Fe , 12% víz
Megfigyelés
Elhelyezkedés Murchison Town
Elérhetőség 36 ° 37 ′ 00 ″ délre, 145 ° 12 ′ 00 ″ keletre
Megfigyelt esés Igen
Keltezett 1969. szeptember 28
Felfedezés 1969
Összes ismert tömeg 100 kg
Földrajzi elhelyezkedés a térképen: Victoria
(Lásd a térképen: Victoria) Murchison meteorit
Földrajzi elhelyezkedés a térképen: Ausztrália
(Lásd a helyzetet a térképen: Ausztrália) Murchison meteorit

A Murchison meteorit vagy egyszerűen Murchison egy meteorit, amely ráesett 1969. szeptember 28falu közelében Murchison , Ausztrália , mintegy 100 kilométerre északra Melbourne . A CM2 csoport széntartalmú kondritja .

Ez a meteorit arról híres, hogy erőteljesen befolyásolta az élet keletkezésének felfogását számos szerves vegyület jelenléte miatt, köztük aminosavak , purinok és pirimidinek . Mivel ezek a vegyületek az élők alapvető téglái, meteoritban való jelenlétük hitelesíti azt az elképzelést, hogy az élet megjelenéséhez szükséges első alkotóelemek földön kívüli eredetűek.

Kezdve 2020-ban az társkereső presolar szemek  (a) a szilícium-karbid meteorit kivonatok azt mutatják, hogy azok stardust régi a 7 milliárd éves, és azt javasolja, hogy volt egy intenzív képzési csillag a mi galaxisunk ebben az időben. A szemcsék izotópos összetétele azt jelzi, hogy II. Típusú szupernóvából származnak , amelyet egy csillag termel, amelynek tömegét 25 naptömegre becsülik .

Megfigyelés

A 1969. szeptember 28A 10  óra  58 helyi idő szerint a meteorit zuhant falu közelében Murchison, az állam Victoria (Ausztrália) , a megfelelő terület mintegy 13  km 2 . Több mint 100  kg töredék található, amelyek közül a legnagyobb eléri a 7 kg-ot.

Noha nem ez volt az első ilyen meteorit, amely elmosódott a Földön, a gyűjtés körülményei és az akkor zajló események tették a legjelentősebbé. Valóban, a gyűjtés gyors volt, ami csökkentette a bolygónkból származó vegyületekkel való szennyeződés kockázatát. Ezenkívül a meteorit zuhanása két hónappal azután történt, hogy az Apollo 11 leszállt a Holdra , így a laboratóriumokat már felszerelték olyan eszközökkel, amelyek földönkívüli eredetű elemeket tudtak elemezni. Ezt a munkát kezdetben Keith Kvenvolden csapatának, a NASA Ames kutatóközpontja végezte , amely 1970-ben és 1971- ben 18 aminosav jelenlétét tárta fel.

Osztályozás

A Murchison meteorit főleg kondrulákból (főleg olivinből , piroxénből és plagioklászból áll ), valamint jelentős mennyiségű szénből áll , jórészt szerves vegyületek formájában . Úgy besorolni között széntartalmú chondrites , a CM2 csoportban. Mint minden kondrita , Murchison is egy szülő testülettől származik, amely nem differenciált . A "CM" kód a szén- és víztartalomra , a "2" kód pedig a kőzettani típusra utal , ebben az esetben vizes változás (vagyis hogy a meteorit megváltozott az anyájában lévő vízben gazdag folyadékokban) test jóval azelőtt, hogy a Földre esett volna). A Murchison számos tűzálló enklávét ( CAI ) is tartalmaz , amelyek gyakran megtalálhatók a széntartalmú kondritokban.

Fogalmazás

A Murchison meteorit számos aminosavat tartalmaz , például glicint , alanint , glutaminsavat , izovalint és pszeudoleucint. Két diaminsavat is azonosítottak ott. A tudósok egy olyan alkán komplex anyagot is izoláltak, amely hasonló a Miller-Urey kísérlethez . A purin és pirimidin is találtak. Ez utóbbi molekulák különösen figyelemre méltóak, mert ezek a DNS és az RNS alapját képezik , amelyek a Föld minden élőlényének genetikai anyagát alkotják . Másrészt nem figyeltek meg szerin és treonin molekulákat , amelyeket földi szennyeződésnek tekintenek.

Meg kell jegyezni, hogy az összes azonosított aminosavat szintetizálni lehet a laboratóriumban metán , nitrogén , víz és ammónium keverékével .

2010-ben egy további tanulmány 14 000 molekuláris vegyületet tudott azonosítani, köztük 70 aminosavat. E 70 aminosav közül a fent említetteken kívül találunk valint , leucint , izoleucint , prolint és aszparaginsavat , amelyek a szárazföldi fehérjékben vannak jelen . A méréshez használt műszerek pontossága 50 000 molekuláris vegyületre korlátozódik. A tanulmány tudósai azonban úgy vélik, hogy a meteorit milliókat tartalmazhat.

Vegyületek Koncentráció ( ppm )
Aminosavak 17-60
Alifás szénhidrogének <35
Aromás szénhidrogének 3 319
Fullerenes > 100
Karbonsavak > 300
Hidrokarbonsavak 15
Purinok és pirimidinek 1.3
Alkoholok 11.
Szulfonsavak 68
Foszfonsavak 2

Aminosavak

A meteorit korai kutatása megállapította, hogy az aminosavak abiotikusan és D konfigurációban képződnek . A Földön található fehérjék mind aminosavakból állnak, amelyek viszont L konfigurációjúak . Néhány évvel később azonban további elemzések lehetővé tették az L konfigurációjú alanin felfedezését Murchisonon . Ez a felfedezés néhány embert arra késztette, hogy ez a földből származó szennyeződés eredményeként történhessen meg. Ezenkívül 1997-ben a Murchison új aminosavat, az izovalint is megfigyelték L konfigurációval, másrészt ezt a második megfigyelést követõen a kutatók azt javasolták, hogy a konfiguráció ezen molekuláris aszimmetriáját magyarázzák a napenergián kívüli lehetséges eredettel. rendszer helyett a potenciális földi szennyeződés.

Bár meglepett időt találni molekulák érkező meteorit egy L alakú, egy friss tanulmány valójában azt jelenti, hogy az aminosavak Murchison vannak racém . Az aminosavak 55% -ának L és 45% -ának D konfigurációja van.A hipotézis, amely ezeknek a vegyületeknek a kialakulására irányul, egy sor kémiai reakciót foglal magában az egyszerű prekurzorok (HCN, NH 3 , H 2 CO ) és folyékony víz.

Használata enantioszelektív GC-MS elemzéseket , a kutatók észlelt több savak , arányban nagyságrendű néhány ppb . Köztük van az sav DL -2,3-diamino , a sav DL -2,4-diamino , a 4,4'-diaminoisopentanoïque sav , a 3,3'-diaminoisobutyrique sav és az " 2,3-diamino-vajsav . Egy tanulmány laboratóriumi adatai azt mutatják, hogy a diaminsavak hozzájárulhattak a polipeptid struktúrák kialakulásához a korai Föld körülményei között . Ezek az adatok arra is utalnak, hogy polikondenzációs reakciók történtek volna, amelyek a diaminsavakat peptid nukleinsav anyaggá alakították át. Ez lenne a DNS és az RNS genom prebiotikus evolúciójának egyik lehetősége. E tanulmány eredményei alátámasztják azt a hipotézist, hogy nemcsak a csillagközi és a körüli környezetből származó aminosavak, hanem a monokarbonsav-diamin-savak családja is fontos szerepet játszhatott a prebiotikus kémiában.

Földön kívüli élet a Földön

Az élőlények alkotóinak földönkívüli eredete

Mivel a DNS a sejtes élet alapja, megtalálható a földi élet minden formájában, a kutatók megpróbálják nyomon követni keletkezésének feltételeit.

Az egyik hipotézis szerint a Földön az első élő szervezetek a bolygón már jelen lévő nukleáris bázisokat használták. Bolygónk akkori viszonyai azonban nem voltak kedvezőek a nukleáris bázisok szintéziséhez, ami lehetővé teszi azt mondani, hogy ezek eredete valószínűleg földönkívüli. Ezenkívül számos tanulmány kimutatta a földön kívüli A és G bázisokat, többek között az Orgueil meteoritban . Ezenkívül purinokat és pirimidineket mértek a Murchison meteoritban. A izotóp arány a szén-13 , hogy az uracil és xantin rendre 44,5 ‰ és 37,7 ‰, ami azt jelzi, földönkívüli eredetű ezen vegyületek. Ez lehetővé teszi azt mondani, hogy számos szerves vegyületet szállítottak a testek a Naprendszer kezdetétől kezdve, és hogy fontos szerepet játszhattak az élet megjelenésében . Ezenkívül egy kutatócsoport Grönlandra és az Antarktiszra ment, hogy bolygóközi port gyűjtsön annak érdekében, hogy számszerűsítse azokat a mikrometeoritokat, amelyek 200 millió évig tartó intenzív bombázás során a Földön elmosódtak. A Földre juttatott szén-dioxid teljes tömege a bolygónk felszínén újrahasznosított biológiai szén jelenlegi értékének 25 000-szerese. Ez tehát alátámaszthatja azt az elképzelést, hogy az élet fejlődését segítő vegyületek földönkívüli eredetűek.

A DNS mellett a sejt fő egysége a plazmamembránja. Valóban úgy tűnik, hogy elengedhetetlen a zárt környezet kialakítása az élethez a fejlődéshez. A kísérletek során olyan szerves anyagokat, például zsírsavakat használtak, amelyek jelen vannak a meteoritban, és ezeket víz jelenlétében helyezik el. Ez a keverék lehetővé tette a membránok képződését. Ezek a membránok azonban sokkal kevésbé szilárdak, mint azok, amelyek a sejteket alkotják. Ezért valószínűleg komplexebb kémiai vegyületre volt szükség, így az utóbbi membránjai felé evolúció zajlott.

Az első földi élőlények földönkívüli eredete

A radikálisabb hipotézis más égitestektől teszi a Föld első élőlényeit (a panspermia hipotézise ). Ezt a hipotézist komolyan veszik, de csak visszaszorítja a problémát: hogyan jelent meg az élet ezen a más testen? Bizonyos szempontból ez egy tartalék hipotézis, ha azonosítjuk azokat az égitesteket, ahol az élet megszületése könnyebb lett volna, mint a Földön.

Megjegyzések és hivatkozások

  1. (in) Jeremy Bailey, "A murchisoni meteorit" (2006. február 10-i kiadás az internetes archívumban ) , a Cambridge-i Egyetem Csillagászati ​​Intézete .
  2. (a) Philipp R. Heck, JENNIKA Greer Levke Koop, Reto Trappitsch Frank Gyngard, Henner Busemann Colin Maden Janaina N. Avila, Andrew Davis, és a Rainer Wieler, "  élettartama csillagközi por kozmikus expozíciós korú az presolar szilícium-karbid  ” , PNAS , vol.  117, n o  4,2020 január, P.  1884-1889 ( DOI  10.1073 / pnas.1904573117 )
  3. "A  meteoritban 7 milliárd éves Stardust fedezték fel  " , a lemonde.fr oldalon ,2020. január 14
  4. " 7 milliárd éves meteoritban  " , a sciencesetavenir.fr oldalon ,2020. január 13
  5. (in) Peter Hoppe, Roger Strebel, Peter Eberhardt, Sachiko Amari és Roy S. Lewis, "  II-es típusú szupernóva-anyag szilícium-karbid szemcsében a murchisoni meteoritból  " , Science, New Series , Vol.  272, n o  5266,1996. május 31, P.  1314-13169 ( összefoglaló )
  6. (en) Glenn A. Goodfriend , Matthew Collins , Marilyn Fogel , Stephen Macko és John F. Wehmiller , Aminosav és fehérje geokémia perspektívái , Oxford University Press, USA,2001, 366  p. ( ISBN  0195135075 , online olvasás ) , p.  19.
  7. (in) "  Murchison  " a Meteoritical Bulletin adatbázisban
  8. (in) "  Planetary Science Research Discoveries: Glossary  " .
  9. "  Meteoritok, aerolitok, szideritek, sziderolitok osztályozása  " .
  10. (a) Deith Kvenvolden A. James Lawless, Katherine Pering et al. , „  Bizonyítékok földönkívüli aminosavakra és szénhidrogénekre a Murchison meteoritban  ” , Nature , vol.  228, n o  5275,1970, P.  923–926 ( PMID  5482102 , DOI  10.1038 / 228923a0 , Bibcode  1970Natur.228..923K ).
  11. (en) Uwe J. Meierhenrich , „  A diaminosavak azonosítása a Murchison meteoritban  ” , PNAS , vol.  101, n o  25,2004, P.  9182–9186 ( PMID  15194825 , PMCID  438950 , DOI  10.1073 / pnas.0403043101 , Bibcode  2004PNAS..101.9182M )
  12. Laurent Sacco: "  Az RNS téglái földön kívüli eredetűek?"  " , Futura-Sciences,2008. június 18(hozzáférés : 2008. június 18. ) .
  13. (a) Yecheskel Wolman , William J. HAVERLAND és Stanley L. Miller , "  nonprotein szikrakisülésekkel aminosavak és azok Összehasonlítás a Murchison meteorit Amino Acids  " , Proc. Nat. Acad. Sci. USA , vol.  69, n o  4,1972. április, P.  809–811 ( PMID  16591973 , PMCID  426569 , DOI  10.1073 / pnas.69.4.809 , online olvasás [PDF] )
  14. (a) Doreen Walton, "  space rock tartalmaz szerves molekuláris ünnepe  " , BBC News ,2010. február 15
  15. (in) Philippe Schmitt-Kopplin, Zelimir Gabelica Regis D. Gougeon et al. , „  A földönkívüli szerves anyagok nagy molekuláris sokfélesége a murchisoni meteoritban 40 évvel az esése után derült ki  ” , PNAS , vol.  107, n o  7,2010. február 16, P.  2763–2768 ( PMID  20160129 , PMCID  2840304 , DOI  10.1073 / pnas.0912157107 , Bibcode  2010PNAS..107.2763S )
  16. (in) John Matson, "  meteorit esett 1969-ben is tanulságosak Titkok a korai Naprendszer  " , Scientific American ,2010. február 15
  17. (in) Pavel Machalek , „  szerves molekulák üstökösök és meteoritok és a földi élet  ” , Fizika Tanszék és a csillagászat , a Johns Hopkins University,2007. február 17( online [PDF] , hozzáférés : 2008. október 7. )
  18. (in) Michael H. Engel és Nagy Bartholomew, "  Az aminosavak eloszlása ​​és enantiomer összetétele a Murchison meteoritban  " , Nature , vol.  296, n °  5860,1982. április 29, P.  837–840 ( DOI  10.1038 / 296837a0 , Bibcode  1982Natur.296..837E )
  19. (a) Jeffrey L. Bada, John R. Cronin, Ming-Shan Ho, "  a jelentett optikai aktivitása aminosavak a Murchison meteorit  " , Nature , Vol.  301, n o  59001983. február 10, P.  494–496 ( DOI  10.1038 / 301494a0 , Bibcode  1983Natur.301..494B )
  20. (a) John R. Cronin és S. Pizzarello, "  enantiomerfelesleg meteoritic aminosavak  " , Science , vol.  275, n o  5302,1997, P.  951–955 ( PMID  9020072 , DOI  10.1126 / science.275.5302.951 )
  21. A. Brack, Exobiológia vagy az élet kémiai eredete , CNRS, coll.  "Bolygóképződés és exobolygók",2006, P.  309-332
  22. Sciences et Avenir , 2007. július és augusztus különszám , p. ?
  23. (in) Michael Famino Richard Boyd et al, "  közötti kapcsolatok Magfizikai és az élet eredete  " , Európai Fizikai Lapok web konferenciák , vol.  227, n o  01006,2020, P.  1–8 ( ISSN  2100-014X , DOI  10.1051 / epjconf / 202022701006 , online olvasás , hozzáférés : 2020. február 6. )
  24. (in) Zita Martins , Oliver Botta , Marilyn L. Fogel , Mark A. Sephton , Daniel P. Glavin , Jonathan S. Watson , Jason P. Dworkin , Alan W. Schwartz és Pascale Ehrenfreund , "  Földönkívüli nukleobázis a Murchison meteorit  " , Föld- és bolygótudományi levelek ,2008. március 20( DOI  10.1016 / j.epsl.2008.03.026 , Bibcode  2008E & PSL.270..130M , online olvasás [PDF] , hozzáférés : 2008. október 7. )
  25. André Brack, Exobiológia: az élet keletkezésétől az Univerzum életéig. , Tanulmányok (418. évfolyam),2013 Június( online olvasható ) , p.  763-772

Lásd is

Kapcsolódó cikkek

Külső linkek