默奇森陨石

默奇森隕石是被研究得最多的隕石之一,不只是因為它的總質量(超過100或220英磅),更主要因為它是一顆墬落隕石。這顆隕石於1969年墬落在澳大利亞維多利亞的默奇森附近,是一組富含有機化合物的隕石。

默奇森隕石
華盛頓特區國家自然歷史博物館的默奇森隕石標本。
類型 球粒隕石
分類 碳質球粒隕石
CM2
組成 :22.13%,星體水:12%
衝擊程度 S1–2
國家 澳大利亞
地區 維多利亞省
座標 36°37′S 145°12′E[1]
墜落隕石 Yes
墜落日期 28 September 1969
總已知重量 (TKW) 100(220英磅)
一對來自默奇森隕石的顆粒

在2020年1月,天文學家報告說,在其中發現的碳化矽顆粒是迄今在地球上發現最古老的岩石。這些粒子的年齡經測定高達70億年,比太陽系地球的45億年還要古老25億年。 [lower-alpha 1]發表的研究指出「塵埃顆粒的壽命估計主要依靠複雜的理論模型。然而,這些模型偏重於更常見的小塵埃顆粒,並且基於具有巨不大確定性的假設。[2]

歷史

1969年9月28日上午10:58左右,在澳大利亞維多利亞省默奇森附近,觀察到一顆明亮的火球,在消失前分裂成三塊[1],並留下一團煙霧;大約30秒後,聽到震攝的聲音。隨後在13平方(5.0平方英里)的區域發現許多碎片,其中有顆質量高達7(15英磅),還有一顆680克(1.5英磅)重的擊穿屋頂後落在乾草堆上[1]。蒐集到的隕石總質量超過100(220英磅)[3]

分類和成分

默奇森隕石在分上屬於球粒隕石碳質球粒隕石。與大多數球粒隕石一樣,默奇森隕石是第二型,這意味著它在墬落到地球之前,已經在其母體上經歷了富水流體的廣泛改變[4]。球粒隕石CM群與碳質球粒隕石CI群都富含,是化學上最原始的隕石之一[5]。像其它球粒隕石CM群一樣,默奇森隕石含有豐富的鈣-鋁封包。對這顆隕石多次的研究,已經發現超過15種生命基本成分的胺基酸 [6]

在2020年1月,天文學家報告說默奇森隕石中的碳化矽粒子的壽命高達70億年,比45.4億年的地球太陽系大25億年,是迄今在地球上發現的最古老的岩石[2][7]

有機化合物

默奇森隕石的碎片(圖右下)和分離出的單獨顆粒(顯示在試管中)。

默奇森隕石含有常見的胺基酸,如甘氨酸丙氨酸谷氨酸,以及不尋常的,,如異纈胺酸柳氨酸[8]米勒-尤里實驗中發現的混合物,像是複雜的烷烴混合物也被分離出來。通常被認為是地球汙染的絲胺酸蘇胺酸,明確的不存在於樣品中。在默奇森隕石中也發現特定胺基酸家族中的二氨基酸[9]

初期的報告指出,胺基酸是外消旋混合物,而地球上蛋白質的氨基酸都是左旋性,因此是以非生物的方式形成的。後來,也是一種蛋白質胺基酸的丙胺酸被發現有多過右璇的左旋配置[10],這導致有些科學家懷疑是受到地面的汙染,理由是非生物的立體選擇性會分解或合成蛋白質氨基酸,而不是非蛋白質氨基酸[11]。在1997年,在非蛋白質氨基酸異纈胺酸中也發現了左旋過量[12],為太陽系中的分子不對稱性提供了一個外星源。同一時間,在默奇森隕石也發現丙胺酸的左旋超量,但是富集在15同位素[13];然而,同位素配對後來因為分析的基礎而受到質疑[14]。到2001年,隕石中確定的有機物清單擴大到多元醇[15]

複合類[16]濃度(ppm)
氨基酸  17–60
脂肪烴>35
芳烴3319
富勒烯>100
羧酸>300
氫碳水化合物酸15
嘌呤和嘧啶1.3
11
磺胺酸68
磷酸2
總計>3911.3

隕石和有左旋和右旋胺基酸的混合物,在生物體使用的氨基酸,其手性大多數都是左旋,而大多數醣類都是右旋。瑞典的一個化學家團隊,在2005年證明這種同手性可能是被左旋胺基酸(例如脯氨酸)觸發或催化[17]

有多方面的證據顯示保存良好的默奇森隕石碎片的內部是原始的。在2010年使用高解析工具(包括光譜)的研究,在遠時樣本中確定14,000種分子化合物,其中包括70種氨基酸[18][19]。分析範圍有限的質譜儀,提供了50,000種更多獨特的分子組合物,研究小組估計隕石中可能存在數百萬種不同的有機化合物 [20]

核鹼基

使用同位素質譜儀測量在默奇森隕石中發現的嘌呤嘧啶的碳同位素比,脲嘧啶黃嘌呤的δ13C分別是+44.5 and +37.7,顯示這些化合物並非源自地球。這個樣本顯示許多有機化合物可能由早期太陽系天體提供,並可能在生物發生的生命起源中發揮關鍵作用[21]

相關條目

注释

  1. That makes the stardust grains in the Murchison meteorite presolar grains, since they originated at a time before the Sun was formed.

参考文献

  1. Meteoritical Bulletin Database: Murchison
  2. Heck, Philipp R.; Greer, Jennika; Kööp, Levke; Trappitsch, Reto; Gyngard, Frank; Busemann, Henner; Maden, Colin; Ávila, Janaína N.; Davis, Andrew M.; Wieler, Rainer. . Proceedings of the National Academy of Sciences. 2020-01-13, 117 (4): 1884–1889. Bibcode:2020PNAS..117.1884H. PMC 6995017. PMID 31932423. doi:10.1073/pnas.1904573117. 已忽略未知参数|doi-access= (帮助)
  3. Pepper, F. When a space visitor came to country Victoria 页面存档备份,存于 ABC News, 2 October 2019. Retrieved 2 October 2019.
  4. Airieau, S. A.; Farquhar, J.; Thiemens, M. H.; Leshin, L. A.; Bao, H.; Young, E. . Geochimica et Cosmochimica Acta. 2005, 69 (16): 4167–4172. Bibcode:2005GeCoA..69.4167A. doi:10.1016/j.gca.2005.01.029. 已忽略未知参数|citeseerx= (帮助)
  5. . [2012-01-24]. (原始内容存档于2012-01-24).
  6. Wolman, Yecheskel; Haverland, William J.; Miller, Stanley L. . Proceedings of the National Academy of Sciences. April 1972, 69 (4): 809–811. Bibcode:1972PNAS...69..809W. PMC 426569. PMID 16591973. doi:10.1073/pnas.69.4.809.
  7. Weisberger, Mindy. . Live Science. 2020-01-13 [2020-01-13]. (原始内容存档于2020-01-14).
  8. Kvenvolden, Keith A.; Lawless, James; Pering, Katherine; Peterson, Etta; Flores, Jose; Ponnamperuma, Cyril; Kaplan, Isaac R.; Moore, Carleton. . Nature. 1970, 228 (5275): 923–926. Bibcode:1970Natur.228..923K. PMID 5482102. doi:10.1038/228923a0.
  9. Meierhenrich, Uwe J.; Bredehöft, Jan Hendrik; Jessberger, Elmar K.; Thiemann, Wolfram H.-P. . PNAS. 2004, 101 (25): 9182–9186. Bibcode:2004PNAS..101.9182M. PMC 438950. PMID 15194825. doi:10.1073/pnas.0403043101.
  10. Engel, Michael H.; Nagy, Bartholomew. . Nature. 1982-04-29, 296 (5860): 837–840. Bibcode:1982Natur.296..837E. doi:10.1038/296837a0.
  11. Bada, Jeffrey L.; Cronin, John R.; Ho, Ming-Shan; Kvenvolden, Keith A.; Lawless, James G.; Miller, Stanley L.; Oro, J.; Steinberg, Spencer. . Nature. 1983-02-10, 301 (5900): 494–496. Bibcode:1983Natur.301..494B. doi:10.1038/301494a0.
  12. Cronin, John R.; Pizzarello, S. . Science. 1997, 275 (5302): 951–955. Bibcode:1997Sci...275..951C. PMID 9020072. doi:10.1126/science.275.5302.951.
  13. Engel, Michael H.; Macko, S. A. . Nature. 1997-09-01, 389 (6648): 265–268. Bibcode:1997Natur.389..265E. PMID 9305838. doi:10.1038/38460.
  14. Pizzarello, Sandra; Cronin, JR. . Nature. 1998, 394 (6690): 236. Bibcode:1998Natur.394..236P. PMID 9685155. doi:10.1038/28306.
  15. Cooper, George; Kimmich, Novelle; Belisle, Warren; Sarinana, Josh; Brabham, Katrina; Garrel, Laurence. . Nature. 2001-12-20, 414 (6866): 879–883 [2019-07-02]. Bibcode:2001Natur.414..879C. PMID 11780054. doi:10.1038/414879a. (原始内容存档于2020-01-16).
  16. Machalek, Pavel. (PDF). Department of Physics and Astronomy (Johns Hopkins University). 2007-02-17 [2008-10-07]. (原始内容 (PDF)存档于2008-12-17).
  17. Córdova, Armando; Engqvist, Magnus; Ibrahem, Ismail; Casas, Jesús; Sundén, Henrik. . Chem. Commun. 2005, (15): 2047–2049. PMID 15834501. doi:10.1039/b500589b.
  18. Walton, Doreen. . BBC News. 2010-02-15 [2010-02-15]. (原始内容存档于2010-02-16).
  19. Schmitt-Kopplin, Philippe; Gabelica, Zelimir; Gougeon, Régis D.; Fekete, Agnes; Kanawati, Basem; Harir, Mourad; Gebefuegi, Istvan; Eckel, Gerhard; Hertkorn, Norbert. (PDF). PNAS. 2010-02-16, 107 (7): 2763–2768 [2010-02-16]. Bibcode:2010PNAS..107.2763S. PMC 2840304. PMID 20160129. doi:10.1073/pnas.0912157107. (原始内容存档 (PDF)于2012-12-02).
  20. Matson, John. . Scientific American. 2010-02-15 [2010-02-15]. (原始内容存档于2011-03-19).
  21. Martins, Zita; Botta, Oliver; Fogel, Marilyn L.; Sephton, Mark A.; Glavin, Daniel P.; Watson, Jonathan S.; Dworkin, Jason P.; Schwartz, Alan W.; Ehrenfreund, Pascale. (PDF). Earth and Planetary Science Letters. 2008-03-20, 270 (1–2): 130–136 [2008-10-07]. Bibcode:2008E&PSL.270..130M. arXiv:0806.2286. doi:10.1016/j.epsl.2008.03.026. (原始内容 (PDF)存档于2011-08-10).
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