4-Milliarden-jährige stickstoffhaltigen entdeckt organische Moleküle in Marsmeteoriten

Seit Jahrzehnten versucht haben Wissenschaftler zu verstehen, ob es sind organische Verbindungen, auf dem Mars und wenn ja, was ihre Quelle ist. Obwohl neuere Studien von Rover-basierten Mars Exploration starke Beweise für Mars organischer Verbindungen nachgewiesen haben, ist wenig darüber bekannt, woher sie kamen, wie alt sie sind, wie weit verbreitet und bewahrt sie auch sein mag, oder was ihre mögliche Beziehung mit biochemischer Aktivität könnte .

Marsmeteoriten sind Stücke von Marsoberfläche, die sich in dem Raum durch Meteoriteneinschläge gesprengt waren, und die schließlich auf der Erde gelandet. Sie liefern wichtige Einblicke in die Marsgeschichte. Ein Meteorit insbesondere namens Allan Hills (ALH) 84001, benannt nach der Region, in der Antarktis es im Jahr 1984 gefunden wurde, ist besonders wichtig. Es enthält orangefarbene Karbonatmineralen, die vor von salzigen flüssiges Wasser auf dem Mars' oberflächennahen 4000000000 Jahre gefällt. Da diese Mineralien Rekord Mars frühe wässrige Umgebung haben viele Studien versucht, ihre einzigartige Chemie zu verstehen und ob sie könnten Beweise für die alte Leben auf dem Mars geben. Allerdings frühere Analysen von Kontamination mit terrestrischem Material aus antarktischem Eis und Schnee gelitten, ist es schwierig zu sagen, machen, wie viel des organischen Materials in dem Meteoriten wirklich vom Mars waren. Neben Kohlenstoff, Stickstoff (N) ist ein wesentliches Element für die terrestrische Leben und einen nützlichen Indikator für Planetensystem Evolution. Jedoch aufgrund früherer technischer Beschränkungen, Stickstoff noch nicht in ALH84001 gemessen.

Diese neue Forschung durch das gemeinsame Team ELSI-JAXA geleitet verwendet state-of-the-art analytische Techniken, um den Stickstoffgehalt des ALH84001 Karbonate zu studieren, und das Team ist nun zuversichtlich, dass sie die ersten handfesten Beweise für 4 Milliarden Jahre gefunden haben -old Marsmensch organics Stickstoff enthält.

Terrestrial Kontamination ist ein ernstes Problem für die Untersuchung von außerirdischem Material. Um solche Verunreinigungen zu vermeiden, entwickelte das Team neue Techniken, um die Proben mit vorzubereiten. Zum Beispiel verwendete sie Silberband in einem ELSI sauberen Labor die winzigen Karbonat Körner abzupfen, die etwa die Breite eines menschlichen Haares sind, vom Host-Meteoriten. Das Team vorbereitete dann diese Körner weiterhin möglich, Oberflächenverunreinigungen zu entfernen, mit einem Rasterelektronenmikroskop-fokussierten Ionenstrahl Instrumente JAXA. Sie hat auch eine Technik namens Stickstoff-K-Kante Mikro-Röntgenabsorptions Near Edge Structure (μ-XANES) Spektroskopie, die sie vorhandenen Stickstoff zu erkennen in sehr geringen Mengen und zu bestimmen, welche chemische Form erlaubt verwendet, dass Stickstoff wurde in. Die Kontrollproben aus in der Nähe igneous Mineralien gaben keinen nachweisbaren Stickstoff, die organischen Moleküle waren nur in der kohlen zeigt.

Nach der sorgfältigen Kontamination überprüft, bestimmte das Team die erfassten organischen Verbindungen höchstwahrscheinlich wirklich vom Mars waren. Sie bestimmt auch den Beitrag von Stickstoff in Form von Nitrat, eine der starken Oxidantien auf aktuellen Mars, unbedeutend war, was darauf hindeutet, die frühen Mars wahrscheinlich nicht starke Oxidationsmittel enthielt, und als Wissenschaftler bisher vermuteten, war es weniger oxidierend als es ist heute.

Mars' vorhanden Oberfläche ist zu hart für die meisten organischen Verbindungen, um zu überleben. Doch Wissenschaftler sagen voraus, dass organische Verbindungen in oberflächennahen Einstellungen für Milliarden von Jahren aufbewahrt werden. Dies scheint der Fall für die stickstoffhaltigen organischen Verbindungen zu sein, das Team in dem ALH84001 Karbonate gefunden, die vor in den Mineralien 4000000000 Jahre gefangen worden zu sein und für längere Zeit aufbewahrt, bevor sie schließlich auf der Erde geliefert.

Das Team stimmt, dass es viele wichtige Fragen offen, wie woher diese stickstoffhaltigen organischen Verbindungen kommen aus? Kobayashi erklärt: „Es gibt im Wesentlichen zwei Möglichkeiten. Entweder sie kamen von außerhalb Mars, oder sie bildeten auf dem Mars Früh in der Geschichte des Sonnensystems wurde Mars wahrscheinlich mit erheblichen Mengen an organischer Substanz überschüttet, beispielsweise aus kohlenstoffreichen Meteoriten, Kometen und Staubteilchen. Einige von ihnen haben in der Sole gelöst und wurden in den Carbonaten gefangen.“ Das Forschungsteam Blei, fügt Koike, dass alternativ zu chemischen Reaktionen auf frühen Mars haben die N-Lager organischen Verbindungen vor Ort produziert. So oder so, sagen sie, diese Ergebnisse zeigen, dass es organischer Stickstoff auf dem Mars war, bevor es die roten Planeten wurden wir heute kennen; Anfang Mars hat mehr ‚erdähnliche‘ gewesen, weniger oxidierend, feuchte und organisch-reichen. Vielleicht war es blau. "