在45億年前太陽系誕生時形成的隕石中發現有機物的起源可能為理解地球上生命誕生提供關鍵線索。它也可以幫助天文學家研究其他太陽系的潛在宜居性，這是根據曼徹斯特大學一項新研究得出的結論。這項發表在《美國國家科學院院刊》(PNAS)上的新研究證實，在球粒隕石小行星上聚集的有機物質很可能是在太陽系的嬰兒階段通過基本的化學反應形成的。碳質球粒隕石是起源于球粒隕石小行星的隕石，和太陽系一樣古老。由曼徹斯特地球與環境科學學院的羅曼·塔特塞博士領導的研究人員一直在分析在這些特定隕石中發現的有機物質中氧的同位素組成。
1864年在法國西南部發現了一顆名為Orgueil的碳質隕石，這塊隕石的主要質量可以在巴黎國家博物館的隕石展上看到，這塊隕石的展臺大約有30厘米寬。圖片：K.H. Joy
博科園-科學科普：同位素是同一種元素的原子，它們擁有相同數量的質子，但中子數不同。同位素分析為科學家們提供了一種化合物的同位素特征，這種化合物可以作為其形成過程的指紋。通過這樣做，研究小組幫助查明了隕石中含有的有機物質的來源，這些有機物質由生命所必需的關鍵元素組成，如碳、氫、氧、氮和硫。這些發現表明，如果有機物質可以通過在我們的太陽系中運行的基本化學過程形成，那么它們有可能在其他行星系統中廣泛存在。碳質球粒隕石是由第一批固體物質構成的，如巖石、有機物、水冰和在太陽系形成的微粒塵埃。
曼徹斯特大學的CAMECA納米模擬儀器，圖片：K.L. Moore
當它們在地球上被發現并被詳細分析時，它們就像是時間膠囊，用來了解行星是如何在數十億年里形成和演化的。球粒隕石是早期太陽系的快照，提供了原始行星和行星是如何形成和處理的關鍵見解。富含有機物的碳質球粒隕石特別罕見，只占已知隕石的百分之幾。地球是一個動態的行星過程，例如板塊構造和侵蝕已經抹去了大部分早期的地球記錄，這使得對球粒隕石的全面研究對于了解我們的星球是如何形成和演化的更加重要。研究小組利用來自巴黎國家自然科學博物館的樣品，花了兩年時間精確地測量和解釋這些早期形成的隕石中有機物的氧同位素組成。該研究首次對碳質球粒隕石有機物進行了“高精度三氧同位素分析”。
過去的研究主要集中在有機-氫和氮這兩種生命的基礎上。與氫、氮等其他元素相比，氧具有至關重要的優勢，因為它在這些隕石中相當豐富，由10-20%的球粒隕石有機物組成。但最重要的是，它由三種不同的穩定同位素組成，而氫和氮只有兩種穩定同位素。與氫、氮等兩種穩定同位素相比，氧具有三種穩定同位素，提供了額外的信息，為進一步限制線粒體有機物來源提供了關鍵線索。氧同位素模式類似于聯系太陽、小行星和類地行星組成的關系。因此這很可能意味著碳質球粒隕石有機物是在太陽系早期通過化學反應形成的，而不是從星際介質中遺傳下來的。
博科園-科學科普｜參考期刊文獻 :《美國國家科學院院刊》｜研究/來自：曼徹斯特大學
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