Исследователи сравнили состав бета-аланина, обнаруженного в образцах астероида Бенну и метеорита Мерчисон. Анализ показал, что средние значения изотопов углерода в двух образцах почти совпадают, однако распределение изотопов между отдельными атомами одной молекулы заметно различается. Результаты указывают на формирование органических соединений в разных условиях молодой Солнечной системы.
Образец Бенну доставила на Землю американская миссия OSIRIS-REx в 2023 году. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications Earth & Environment, а о его результатах также сообщает Universe Today. Для работы использовали материал, который хранился в стерильной капсуле и не подвергался земному загрязнению.
Бета-аланин не входит в состав белков, создаваемых организмами Земли, но относится к важным соединениям для изучения предбиологической химии. Аминокислоты находят в углеродистых метеоритах и астероидных образцах, поэтому они помогают проследить связь между химическими процессами в космосе и возникновением жизни. Ранее в веществе с Бенну обнаружили 14 из 20 аминокислот, участвующих в построении земных белков, а также четыре основных компонента ДНК и РНК.
Учёные изучили не только общий изотопный состав вещества, но и содержание изотопов в конкретных положениях внутри молекул бета-аланина. Для этого применили метод анализа соединений в образцах массой порядка пикограммов и модернизированный масс-спектрометр с газовым хроматографом. Такой подход позволил получить более подробный «изотопный отпечаток» молекул и сравнить возможные пути их образования.
Наибольшее различие выявили между соседними атомами внутри одной молекулы. По данным исследователей, одинаковые соединения могли возникать в разных областях протопланетного диска, где отличались химические условия и исходные вещества. Это свидетельствует о неоднородности диска и допускает существование нескольких сред для формирования органических молекул ещё до появления Земли.
Авторы считают, что результаты помогут точнее изучать происхождение органических соединений и искать химические признаки возможной жизни в Солнечной системе. Полученные данные могут быть полезны для будущих экспедиций к ледяным спутникам Юпитера и другим объектам. Изотопные характеристики образцов Бенну также способны стать базовым ориентиром при отделении биологических признаков от соединений, возникших без участия живых организмов.