Életet segítő meteorzáporok

Az élet keletkezéséhez szükséges molekulák kialakulásának és előfordulásának vizsgálata az elmúlt évek fontos kutatási területe. Ezen belül kiemelt témakör az atomok összekapcsolódásának és összetett szerves molekulák képződésének tanulmányozása a csillagközi térben. Elméletileg ezekből a molekulákból sok beépül a születő bolygórendszerek anyagába. Erről a Naprendszerben az idős meteoritok vizsgálata nyújt információt.

Forrás: Alan Hildebrand, University of CalgaryA meteoritban talált egyik, körülbelül 0,0004 mm átmérőjű szerves anyagú szemcse

A kanadai Tagish-tó befagyott felszínére 2000. január 18-án több meteorit is hullott. A meteorikus test még a légkörben szétrobbant, így záporoztak a töredékek a jégre. Az utólagos vizsgálatok rámutattak: primitív szerkezetű, ún. szenes kondrit anyagú meteoritokkal van dolgunk, amelyek belsejében sok a szerves anyag.

A szenes kondritok nehezen vizsgálható meteoritok. Egyészt törékenyek, ezért még a földet érés előtt széthullanak, majd anyaguk gyorsan lebomlik. Ebben az esetben azonban a befagyott tó jegében konzerválódtak, és viszonylag gyorsan laboratóriumba kerültek.

A vizsgált darabokban milliméternél kisebb kerekded, szerves anyagból álló csomók mutatkoztak. Az ilyen jellegű apró golyókat az 1960-as években fedezték fel a meteoritokban, azonban részletes vizsgálatukat kis méretük és a minták mállott jellege nem tette lehetővé. Korábban egyesek földi szennyezésnek tartották őket (bár olyan vélemény is volt, hogy Földön kívüli élőlények maradványai lehetnek).

Ezúttal bizonyítást nyert, hogy a primitív meteoritokban is jelentős mennyiségben vannak ilyen szerves anyagcsomók. A most megfigyelt, 0,0001 mm méretkategóriájú szemcsék vizsgálatához szükséges technológia csak az elmúlt években fejlődött megbízható szintre.

A nitrogén- és hidrogénizotópok összetételének és arányának mérése egyértelművé tette, hogy a szerves anyagú szemcsék a világűrből származnak. Az is kiderült, hogy igen hideg, közel mínusz 260 ^oC hőmérsékletű környezetben alakultak ki, azaz vagy egy csillagközi molekulafelhőben, vagy a Naprendszer külső és hideg régiójában születtek.

A meteorit egy darabja a Tagish-tó jegébe fagyva (Alan Hildebrand, University of Calgary)

A szenes kondritok törékeny, porózus jellege előny is lehetett egykor. A Föld keletkezése után a légkörbe belépő ilyen meteoritok jelentős része még a felszín elérése előtt szétdarabolódott - szétszórva a szerves szemcsék jelentős részét, és elősegítve az élethez szükséges molekulák felhalmozódását.

Új eredmények a csillagközi anyag vizsgálatában

Az élet keletkezése szempontjából a csillagközi anyag vizsgálata is új eredménnyel szolgált. Az ott zajló kémiai reakciók szempontjából fontos a nitrogén jelenléte és megjelenési formája a csillagközi felhőkben - emellett a földi élőlények által használt nitrogén eredete sem ismert pontosan. Itt szintén ősi anyagok vizsgálatával juthatunk közelebb a megoldáshoz.

Az üstökösmagok az ősi Naprendszer külső részében jöttek létre. Az elméleti modellek alapján sok nitrogénmolekulát is kellene tartalmazniuk - mivel eddig úgy tartották, hogy ez az elem molekuláris állapotban volt jelen az ősanyagban. Ennek ellenére sem az üstökösökben, sem a meteoritokban nyoma sincsa molekuláris nitrogénnek.

A régóta húzódó rejtély megoldása új eredmények alapján egyszerűnek tűnik: úgy fest, hogy a csillagközi felhőkben sem így fordul elő az elem - tehát eleve nem is így épült be a kométák anyagába. Sebastien Maret és Edwin Bergin (University of Michigan) új eredményei alapján a csillagokká és körülöttük keringő bolygórendszerekké sűrűsödő felhők ugyanis a korábbi feltételezésekkel ellentétben nem molekuláris, hanem főleg atomos állapotban tartalmaznak nitrogént.

A felismerés azért fontos, mert az atomos nitrogén kémiailag agresszívebb, mint molekuláris formában, így a környezetében lévő anyagokkal kölcsönhatva több és változatosabb molekulát képes létrehozni. Emellett az eredetileg is főleg atomos nitrogén segítségével könnyebben magyarázhatók a meteoritokban megfigyelt változatos nitrogénizotóp-arányok is.

Kereszturi Ákos