Hű, mit találtak: miért érdekes a hexametilén-tetramin szenes meteoritokban?

4933

Kulcsfontosságú szerves molekula jelenlétét sikerült meteoritokban először kimutatni. A japán – amerikai együttműködésű kutatásban felfedezett molekula az élethez szükséges anyagok egyik építőköve lehet, így az eredmény a szerves vegyületek földön kívüli képződésének elméletét is erősíti.

Az élet kémiájában a szerves vegyületek játsszák a fő szerepet. Ezek szenet és hidrogént tartalmazó molekulák, melyekben jelen lehet még oxigén, nitrogén vagy más elem is. Bár a szerves anyag elnevezést hallva többnyire életre asszociálunk, nem biológiai folyamatok során is keletkezhetnek, így jelenlétük még nem feltétlenül bizonyíték az életre. Az élet kialakulását övező rejtélyek egyike, hogy vajon hogyan alakulhatott ki nem biológiai kémiai folyamatokból, más néven prebiotikus kémiából a biológia.

A tanulmányban vizsgált szénben gazdag meteoritok egyike, a Murchison meteorit darabkája. (Fénykép: Daniel P. Glavin)

A Hokkaido Egyetem professzora, Yasuhiro Oba vezette kutatócsoport három különböző szénben gazdag meteoritban mutatta ki a hexametilén-tetramin (HMT) prebiotikus szerves molekula jelenlétét. Felfedezésük megerősíti azon modelleket és elméleteket, amelyek szerint a HMT kulcsfontosságú eleme a csillagközi környezetben képződő szerves vegyületeknek. Eredményeiket a Nature Communications nemzetközi tudományos folyóiratban publikálták.

A HMT meteoritokban való első kimérése azt a hipotézist is támogatja, miszerint a vegyület eredetileg az aszteroidákban volt jelen (amik sok esetben a meteoritok szülő égitestjei). A Naprendszer fejlődéstörténetének korai szakaszában számos aszteroida melegedhetett fel ütközések, vagy radioaktív elemek bomlása miatt. Ha némelyik eléggé felmelegedett ahhoz, hogy folyékony víz legyen a felszínén, a HMT lebomolhatott, olyan építőelemeket szolgáltatva ezzel, melyek később reakcióba lépve fontos, meteoritokban már korábban fellelt biológiai molekulákat alakíthattak ki, például aminosavakat. Az élő szervezetek az aminosavak egyes típusaiból proteineket alkotnak, melyekből épülnek fel például a haj, vagy a körmeink; vagy használhatják más kémiai reakciók felgyorsítására, szabályozására is.

Bal oldalon látható a hexametilén-tetramin (HMT) szimmetrikus kémiai szerkezete, jobb oldalon pedig elektrosztatikus potenciálja. (Forrás: Yasuhiro Oba, et al. Nature Communications. 2020, december 7.)

A meteoritokban fellelhető szerves vegyületek sokfélesége elég jól ismert, rengeteg kérdés övezi még azonban a kialakulásukhoz vezető folyamatokat. Ezen a területen a legfontosabb meteoritok a szenes kondritok, olyan köves meteoritok, melyek nagy százalékban tartalmaznak vizet és szerves anyagokat. Kísérleti modellekből megtudhattuk, hogy vizet, ammóniát és metanolt összekombinálva, majd ezt földön kívüli körülményeknek megfelelő hőmérsékleti és fotokémiai környezetbe helyezve számos szerves vegyület jön létre – ezek közül a HMT a leggyakoribb. A csillagközi jegekben sok metanol található. Elméletileg tehát a HMT-nek is gyakorinak kéne lennie vizet tartalmazó, földön kívüli anyagokban, de egészen idáig mégsem sikerült sehol felfedezni.

A HMT érzékeny a meteoritokban levő szerves molekulák tanulmányozása közben használt technikákra, hajlamos közben elbomlani. A kutatók ezért most kidolgoztak egy olyan módszert, mellyel kifejezetten a HMT-t lehet kivonni, minimális degradálódás mellett. Így sikerült jelentős mennyiségű HMT-t és HMT származékot elkülöníteni a Murchinson, Murray és Tagish Lake meteoritokból.

Daniel P. Glavin, a kutatás egyik társszerzője a méréshez készít elő egy darabot a Murchinson meteoritból. (Fénykép: Daniel P. Glavin)

Azt is megvizsgálták, hogy a HMT származékai vajon milyen szerepet játszhattak a meteoritokban fellelhető aminosavak kialakulásában. Bár jelenleg még nem tudtak minden kétséget kizáró válaszokat adni, a HMT és HMT származékok felfedezése vezet el minket olyan kísérletekhez, melyekkel mind az aminosavak, mind más prebiotikus vegyületek földön kívüli kialakulását jobban meg tudjuk érteni.

A tanulmány szerzői, Yoshinori Takano (bal), Yasuhiro Oba (bal középen) és Hiroshi Naraoka (jobb), jobb oldalt középen a már elhunyt Akira Shimoyama, a meteoritok analízisének úttörője, akinek a tanulmányt dedikálták. (Fénykép: Yasuhiro Oba)

Forrás: Hokkaido University

Hozzászólás

hozzászólás