Minuscole particelle di meteoriti con porzioni di azoto e idrogeno. clicca per ingrandire
Quando il Sistema Solare si è formato per la prima volta miliardi di anni fa, le molecole organiche - i mattoni della vita - sono state sfornate nel mix che ha continuato a creare i pianeti. Gli scienziati della Carnegie Institution hanno sviluppato una tecnica per trovare queste minuscole particelle organiche nascoste all'interno dei meteoriti. Questi meteoriti sono sopravvissuti dalla formazione del Sistema Solare, quindi consente agli scienziati di tracciare la distribuzione del materiale organico e i processi che hanno attraversato durante la formazione dei pianeti.
Come un'astronave interplanetaria che trasporta passeggeri, i meteoriti sono stati a lungo sospettati di trasportare sul nostro pianeta ingredienti relativamente giovani della vita. Usando nuove tecniche, gli scienziati del Dipartimento di magnetismo terrestre della Carnegie Institution hanno scoperto che i meteoriti possono trasportare altri passeggeri, molto più anziani, come particelle organiche ben primitive che hanno avuto origine miliardi di anni fa nello spazio interstellare o nelle aree esterne del solare sistema come stava cominciando a fondersi da gas e polvere. Lo studio mostra che i corpi genitori dei meteoriti, i grandi oggetti della cintura di asteroidi, contengono materia organica primitiva simile a quella trovata nelle particelle di polvere interplanetaria che potrebbero provenire dalle comete. La scoperta fornisce indizi su come la materia organica è stata distribuita ed elaborata nel sistema solare durante questa era ormai lontana. Il lavoro è stato pubblicato nel numero di Science del 5 maggio 2006.
"Gli atomi di diversi elementi si presentano in forme o isotopi diversi e le relative proporzioni dipendono dalle condizioni ambientali in cui si sono formati i loro portatori, come il calore incontrato, le reazioni chimiche con altri elementi e così via", ha spiegato l'autore principale Henner Busemann. “In questo studio abbiamo esaminato le quantità relative di diversi isotopi di idrogeno (H) e azoto (N) associati a minuscole particelle di materia organica insolubile per determinare i processi che hanno prodotto il tipo più incontaminato di meteoriti conosciuti. Il materiale insolubile è molto difficile da decomporre chimicamente e sopravvive anche a trattamenti con acidi molto aggressivi. "
I ricercatori hanno utilizzato una tecnica di imaging microscopico per analizzare la composizione isotopica della materia organica insolubile da sei meteoriti condrite carbonacei, il tipo più antico conosciuto. La proporzione relativa di isotopi di azoto e idrogeno associati alla materia organica insolubile agisce come "impronte digitali" e può rivelare come e quando si è formato il carbonio. L'isotopo dell'azoto che si trova più spesso in natura è 14N; il suo fratello più pesante è 15N. Diverse quantità di 15 N, oltre a una forma più pesante di idrogeno chiamata deuterio, (D), consentono ai ricercatori di dire se una particella è relativamente inalterata dal momento in cui il sistema solare si stava formando per la prima volta.
"I segni rivelatori sono molto deuterio e 15 N legati chimicamente al carbonio", ha commentato il co-autore Larry Nittler. “Sappiamo da qualche tempo, ad esempio, che le particelle di polvere interplanetaria (IDP), raccolte da aeroplani volanti nell'atmosfera superiore, contengono enormi eccessi di questi isotopi, indicando probabilmente tracce di materiale organico che si è formato nel mezzo interstellare. Gli sfollati hanno altre caratteristiche che indicano che hanno avuto origine su corpi - forse comete - che hanno subito un trattamento meno grave rispetto agli asteroidi da cui provengono i meteoriti. "
Gli scienziati hanno scoperto che alcuni campioni di meteorite, quando esaminati alle stesse minuscole particelle di polvere interplanetaria, hanno in realtà abbondanze simili o addirittura superiori di 15 N e D rispetto a quelle riportate per gli IDP. "È sorprendente che molecole organiche incontaminate associate a questi isotopi siano state in grado di sopravvivere alle dure e tumultuose condizioni presenti nel sistema solare interno quando i meteoriti che li contengono si sono riuniti", ha commentato il coautore Conel Alexander. "Significa che i corpi dei genitori - le comete e gli asteroidi - di questi tipi apparentemente diversi di materiale extraterrestre hanno origini più simili di quanto si credesse in precedenza."
“Prima, potevamo esplorare solo minuscoli campioni dagli IDP. La nostra scoperta ora ci consente di estrarre grandi quantità di questo materiale dai meteoriti, che sono grandi e contengono diversi percento di carbonio, anziché dagli IDP, che sono dell'ordine di un milione di volte meno massicci. Questo progresso ha aperto una finestra completamente nuova sullo studio di questo sfuggente periodo di tempo ", ha concluso Busemann.
Fonte originale: Carnegie Institution
