В метеоритах обнаружили десятки тысяч ранее неизвестных органических соединений. Исследование Джозефа Фрая-Джонса из Национальной лаборатории сильных магнитных полей и Университета штата Флорида опубликовано в The Planetary Science Journal, а о результатах сообщило Universe Today. Учёные изучили метеориты Мерчисон и Агуаc-Заркас и нашли в них огромное разнообразие растворимых органических веществ.
Многие метеориты сформировались ещё до появления планет Солнечной системы из окружавшего молодое Солнце газа и пыли. Углистые хондриты избежали включения в формирующиеся планеты и сохранили исходный химический состав. В некоторых случаях он возник ещё до рождения Солнца.
Ранее исследователи обычно искали в метеоритах отдельные известные молекулы, например глицин или урацил. Для этого образцы измельчали, обрабатывали водой или кислотой и анализировали полученные растворы. Такой подход позволял обнаружить знакомые органические вещества, но оставлял без внимания большую часть растворимой органики метеоритов.
Команда Фрая-Джонса выбрала другой метод. Образец Мерчисона, упавшего в Австралии в 1969 году, и образец Агуаc-Заркас, обнаруженного в Коста-Рике в 2019 году, измельчили и последовательно обработали метанолом, этанолом, хлороформом и толуолом. Для Мерчисона дополнительно использовали ацетон. Полярные растворители извлекали преимущественно органические соединения с азотом и кислородом, а менее полярные — маслянистые вещества с ароматическими кольцами.
Полученные растворы исследовали с помощью масс-спектрометра с магнитным полем 21 тесла и высокоточного атомно-силового микроскопа. Первый прибор, установленный в Национальной лаборатории сильных магнитных полей в Таллахасси, определял массу соединений с погрешностью меньше массы одного электрона. Атомно-силовой микроскоп в Брукхейвенской национальной лаборатории позволил рассмотреть структуру молекул: экстракты наносили на медный кристалл в вакууме, а закреплённая на наконечнике молекула угарного газа отслеживала их кольцевые структуры.
В Мерчисоне нашли более 66 тысяч уникальных молекулярных формул, а в Агуаc-Заркас — свыше 91 тысячи. Масса соединений достигала 1000 атомных единиц, число атомов углерода составляло от 10 до 70, а кислорода — до 20. Менее 1% формул совпало в экстрактах Мерчисона, полученных метанолом и толуолом. Кроме того, учёные обнаружили устойчивые металлоорганические соединения с железом, цепочками более чем из 35 атомов углерода и нередко с магнием; их состав заметно различался у двух метеоритов. Результаты показывают, что метеориты были не просто источником отдельных аминокислот, а своеобразными резервуарами сложной органической химии, существовавшей в Солнечной системе задолго до появления жизни.