Учёные обнаружили существенные различия в изотопном составе бета-аланина, найденного в образцах астероида Бенну и метеорита Мёрчисон. При этом средние значения углеродных изотопов в двух образцах оказались почти одинаковыми. Результаты показывают, что одинаковые органические молекулы могли сформироваться в разных областях молодой Солнечной системы.
Образец Бенну доставила на Землю миссия NASA OSIRIS-REx в 2023 году. Исследование выявило в нём 14 из 20 аминокислот, участвующих в построении белков земных организмов, а также четыре важных компонента ДНК и РНК. Новая работа посвящена сравнению бета-аланина — аминокислоты, которая не входит в состав белков, но выполняет другие функции в живых системах.
Исследование опубликовали в журнале Nature Communications Earth and Environment, его ведущим автором стала бывшая сотрудница кафедры геонаук Университета штата Пенсильвания Офели Макintosh. Как сообщает сайт Universe Today, учёные изучали не только общий изотопный состав веществ, но и распределение изотопов углерода между отдельными атомами внутри одной молекулы. Такой подход позволил получить более подробные сведения о происхождении органических соединений.
Для анализа применили установку pico-CSIA, предназначенную для изотопных измерений в очень малых образцах, а также модернизированный масс-спектрометр газовой хроматографии. Исследователи сравнили изотопы углерода и азота в бета-аланине из Бенну и метеорита Мёрчисон. Стерильное хранение материала Бенну до начала лабораторных работ сделало его особенно ценным для подобных исследований.
Распределение изотопов в молекулах оказалось заметно разным, хотя общий механизм образования, вероятно, был схожим. Это указывает на то, что исходные вещества формировались в неодинаковых химических условиях или в разных участках протопланетного диска. Повышенное содержание углерода-13 в карбоксильной группе бета-аланина из Бенну может свидетельствовать о другом наборе исходных веществ.
По словам исследователей, такие данные помогают уточнить условия, в которых в космосе возникали органические соединения, связанные с предбиологической химией. Аминокислоты и другие подобные молекулы могут сохранять сведения о процессах, происходивших ещё до формирования Земли. Подобные изотопные измерения также могут использоваться при поиске химических признаков жизни на других объектах Солнечной системы, включая ледяные спутники Юпитера.