通过电子显微镜发现宇宙生命的组成部分

发布时间：2024-01-30 16:38:34 栏目：精选知识

导读 陨石是小行星的碎片，它们以流星的形式到达地球。这些宇宙沉积物冻结了我们太阳系诞生的原始汤——就像时间胶囊一样保存着它。这些岩石帮助

陨石是小行星的碎片，它们以流星的形式到达地球。这些宇宙沉积物冻结了我们太阳系诞生的原始汤——就像时间胶囊一样保存着它。这些岩石帮助研究人员深入了解地球上物质和生命的起源。明斯特大学矿物学研究所的 Christian Vollmer 博士与英国同事合作，检查了其中一个时间胶囊，而且是一个非常特殊的时间胶囊——温奇科姆陨石。研究人员团队现在首次以高精度证明了这颗陨石中存在一些重要的含氨基酸和杂环烃的氮化合物——无需进行任何化学处理，并使用新型探测器设计。研究结果发表在《自然通讯》杂志上。



背景

温奇科姆陨石于 2021 年 2 月被英国的一个摄像网络观测到，并在短短几天内被收集起来。 “通常情况下，陨石是在地球上寒冷和炎热的沙漠中被追踪的，那里的干燥气候意味着它们不会很快风化，但它们确实会因湿度而发生变化，”克里斯蒂安·沃尔默说。 “如果在事件发生后不久就观察到陨石坠落，并且陨石很快被收集起来，就像温奇科姆的情况一样，那么它们对我们来说就是太阳系诞生的重要‘证人’——这使得它们对于研究目的特别有趣。 ”

我们星球上生命的起源仍然笼罩在神秘之中，一些研究人员认为第一个与生物相关的物质是在四十亿年前通过陨石传送到地球的。该物质包括例如复杂的有机化合物，例如氨基酸或碳氢化合物。然而，这些分子的浓度非常低，专家们通常必须使用溶剂或酸将它们从陨石中分离出来，然后将其富集以用于分析目的。克里斯蒂安·沃尔默(Christian Vollmer)的团队现在是第一个能够证明温奇科姆陨石中存在这些与生物学相关的氮化合物的人，而无需先对它们进行化学处理——尽管这些物质的浓度也非常低。在他们的工作中，研究人员使用了现代高分辨率电子显微镜，这种显微镜在世界上只有少数几个地方可以找到。英国达斯伯里 SuperSTEM 实验室的这台“超级显微镜”不仅可以以原子分辨率描绘高碳化合物，还可以通过新型探测器对样品进行化学分析。 “证明未经处理的陨石中存在这些与生物相关的有机化合物是一项重大的研究成就，”沃尔默说。 “这表明，即使没有化学提取，这些生命的组成部分也可以在这些宇宙沉积物中得到表征。”这项开发也非常重要，因为化学处理存在这些脆弱物质发生变化的风险。这就是为什么这里应用于固体物质的分析方法对于研究从太空任务带回地球的小型外星样本也可能很有价值，例如日本航天局 (Hayabusa2) 和 NASA 最近带回的小行星尘埃颗粒(奥西里斯-雷克斯)。