Geavanceerde elektronenmicroscoop ontdekt dat Britse meteorietval de chemische voorlopers van het leven bevat – Physics World

<a href="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/02/advanced-electron-microscope-finds-uk-meteorite-fall-contains-lifes-chemical-precursors-physics-world-2.jpg" data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/02/advanced-electron-microscope-finds-uk-meteorite-fall-contains-lifes-chemical-precursors-physics-world-2.jpg" data-caption="Meteoriet analyse Illustratie die laat zien hoe een extreem dun plakje van de Winchcombe-meteoriet, gericht op een interessant gebied dat rijk is aan koolstofhoudende chemicaliën, nauwkeurig kan worden geëxtraheerd voor onderzoek met behulp van een röntgenstraal (bij Diamond Light Source) of de elektronenmicroscoop ( bij SuperSTEM). (Met dank aan: DM Kepaptsoglou, SuperSTEM)”>

De meteoriet die in 2021 op een oprit in Gloucestershire viel, bevatte aminozuren en nucleobasen die volgens analyse met behulp van een nieuwe elektronenmicroscopietechniek voorlopers zouden kunnen zijn van de chemische bouwstenen van het leven op aarde.

Op de avond van 28 februari 2021 werd een heldere vuurbal waargenomen die door de lucht boven Zuidwest-Engeland schoot. De volgende dag werden fragmenten van de meteoriet teruggevonden in het dorp Winchcombe in Gloucestershire – kostbare interplanetaire schatten afkomstig van de eerste geregistreerde meteorietval in Groot-Brittannië sinds 1991.

Nu analyseert analyse van de meteoriet met de scanning transmissie-elektronenmicroscoop (STEM) bij de National Research Facility for Advanced Electron Microscopy – beter bekend als SuperSTEM – in Daresbury, VK, heeft aminozuren en N-heterocycli geïdentificeerd. Deze laatste zijn stikstofhoudende verbindingen die eenvoudige nucleobasen vormen. Hoewel geen van deze verbindingen direct deel uitmaakt van de chemie van het leven, kunnen ze voorlopers zijn van biologisch relevante aminozuren en de meer complexe nucleobasen die door RNA en DNA worden gebruikt.

Terrestrische verwering en biologische besmetting kunnen de chemische samenstelling van een meteoriet veranderen, een complicatie die de meeste meteorieten treft die pas dagen, maanden of jaren na hun aanlanding worden gevonden. Daarentegen werd de Winchcombe-meteoriet binnen 12 uur geborgen.

“Het snelle terugvinden heeft zeker geholpen bij het detecteren van deze verbindingen”, zegt hij Christian Volmer van het Instituut voor Mineralogie aan de Universiteit van Münster in Duitsland, die de studie leidde. "De ongerepte aard van de Winchcombe-meteoriet was cruciaal voor ons werk, omdat dit het effect van terrestrische veranderingen beperkte en stikstofhoudende verbindingen zeer gevoelig zijn voor verandering en oplossing."

Super-elektronenmicroscopie

De concentraties van deze organische verbindingen in de meteoriet zijn laag, maar ze waren voldoende om ontdekt te worden door de krachtige elektronenmicroscoop van SuperSTEM.

Sinds het begin van de jaren 2000 is het de missie van SuperSTEM om nieuwe technologie en technieken op het gebied van elektronenmicroscopen te testen. “De beste manier om het te omschrijven is als de ‘Skunk Works’ voor elektronenmicroscopie”, zegt de directeur van SuperSTEM. Quentin Ramasse van de Universiteit van Leeds.

Elektronenmicroscopen werken door een doel op nanoschaal te scannen met een elektronenbundel om een ​​beeld op te bouwen. De analyse van de Winchcombe-meteoriet voegde een nieuwe techniek toe die niet veel verschilt van absorptiespectroscopie. Wanneer de elektronen inslaan op de meteoriet, worden ze vertraagd of verschuiven ze van golflengte als reactie op de samenstelling van de meteoriet.

“We zien een verschil in het spectroscopiesignaal afhankelijk van het specifieke molecuul”, vertelt Ramasse Natuurkunde wereld.

Deze elektronenspectroscopiemethode is veel minder invasief dan traditionele analysetechnieken die afhankelijk zijn van chemische scheiding, wat het kostbare monster kan beschadigen.

“Gewoonlijk moeten dergelijke verbindingen uit meteorieten worden geëxtraheerd met behulp van oplosmiddelen en complexe chemische extractieprocedures”, zegt Vollmer. “In ons werk was het mogelijk om deze verbindingen – voorlopig – te detecteren zonder gebruik te maken van enige chemische scheiding of concentratie, in een speciale elektronenmicroscoop.”

Kosmische verbinding

De aminozuren en N-heterocycli die in de Winchcombe-meteoriet zijn geïdentificeerd, lijken op de verbindingen die in andere meteorieten worden aangetroffen, wat verdere ondersteuning biedt voor de theorie dat de bouwstenen voor het leven op aarde uit de ruimte kwamen. Ramasse hoopt dat SuperSTEM de studie van de Winchcombe-meteoriet nog verder kan brengen, door isotopenverhoudingen te onderzoeken om te bepalen waar en wanneer de meteoriet werd gevormd in de pre-zonnenevel die 4.6 miljard jaar geleden het zonnestelsel werd.

“Gebieden met een specifieke isotopenverhouding zijn mogelijk ongerept en zijn eerder gevormd dan gebieden met een verhouding die meer lijkt op wat we vandaag de dag op aarde aantreffen”, legt Ramasse uit. Belangrijke verhoudingen omvatten die tussen koolstof-12 en -13 atomen, en stikstof-14 en -15.

“Een van de dingen die we zouden willen doen is zoeken naar die hotspots en koude plekken waar meer stikstof-15 of minder stikstof-15 aanwezig is, en zien hoe de functionele chemie varieert en teruggaat naar verschillende punten in de geschiedenis van het zonnestelsel”, zegt Ramasse.

Meteorieten en magnetostrofische wiskunde onthullen onbezongen wetenschappelijke helden uit het verleden

En het zijn niet alleen meteorieten die de SuperSTEM-onderzoekers hopen in handen te krijgen. We bevinden ons steeds meer in het tijdperk van monster-retourmissies, waarbij stenen door de Japanners van asteroïden naar de aarde zijn gebracht Hayabusa2 missie en die van NASA OSIRIS-Rex, evenals monsters van de maan en zelfs, met een beetje geluk, van Mars begin jaren dertig.

“We hadden het geluk om naar Winchcombe te kijken omdat het in Groot-Brittannië viel en daarom wordt beheerd door het Natural History Museum [in Londen]”, zegt Ramasse. “Maar het zou ook heel spannend zijn om monsters van Hayabusa2 en OSIRIS-REx in handen te krijgen.”

De bevindingen van de Winchcombe-meteoriet worden beschreven in Nature Communications.

• Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
• PlatoData.Network Verticale generatieve AI. Versterk jezelf. Toegang hier.
• PlatoAiStream. Web3-intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
• PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Milieu, Zonne, Afvalbeheer. Toegang hier.
• Plato Gezondheid. Intelligentie op het gebied van biotech en klinische proeven. Toegang hier.
• Bron: https://physicsworld.com/a/advanced-electron-microscope-finds-uk-meteorite-fall-contains-lifes-chemical-precursors/