De oorsprong van organisch materiaal in meteorieten die gevormd zijn tijdens de geboorte van het zonnestelsel, 4,5 miljard jaar geleden, kan belangrijke aanwijzingen opleveren voor het begrijpen van de geboorte van het leven hier op aarde.

Het zou astronomen ook kunnen helpen bij het onderzoeken van de potentiële bewoonbaarheid van andere zonnestelsels. Dat blijkt uit een nieuwe studie onder leiding van de Universiteit van Manchester.

Het nieuwe onderzoek, gepubliceerd in Proceedings van de National Academy of Sciences van de Verenigde Staten van Amerika (PNAS) , bevestigt dat organische materialen die zijn aangegroeid in chondritische asteroïden, waarschijnlijk zijn gevormd via chemische basisreacties tijdens het kinderstadium van ons zonnestelsel.

Koolstofhoudende chondrieten zijn meteorieten die zijn ontstaan ​​uit chondritische asteroïden die zo oud zijn als ons zonnestelsel. onderzoekers, geleid door Dr. Romain Tartèse van Manchester's School of Earth and Environmental Sciences, hebben de isotopensamenstelling van zuurstof geanalyseerd in de organische materialen die in deze specifieke meteorieten worden gevonden. Isotopen zijn atomen van hetzelfde element die hetzelfde aantal protonen delen, maar hebben een verschillend aantal neutronen.

Isotopische analyse biedt wetenschappers de isotopensignatuur van een verbinding, die fungeert als een vingerafdruk van processen die betrokken zijn bij de vorming ervan. Door dit te doen, het team heeft geholpen de oorsprong van de organische materialen in de meteorieten te achterhalen, die zijn samengesteld uit de belangrijkste elementen die nodig zijn voor het leven, zoals koolstof, waterstof, zuurstof, stikstof, en zwavel.

De bevindingen suggereren dat als organische materialen kunnen worden gevormd door chemische basisprocessen in ons zonnestelsel, er is een mogelijkheid dat ze wijdverbreid zijn in andere planetaire systemen.

Koolstofhoudende chondrieten zijn gemaakt van de eerste vaste materialen, zoals gesteenten, organisch, water ijs, en fijnkorrelig stof gevormd in het zonnestelsel. Wanneer gevonden op aarde en in detail geanalyseerd, ze fungeren als tijdcapsules om te begrijpen hoe planeten zich gedurende miljarden jaren hebben gevormd en geëvolueerd.

"Chondrieten zijn een momentopname van het vroege zonnestelsel, het verstrekken van belangrijke inzichten over hoe protoplaneten en planeten zijn gevormd en verwerkt, " zegt dr. Tartèse.

Organisch-rijke koolstofhoudende chondrieten zijn bijzonder zeldzaam, die slechts een paar procent van alle bekende meteorieten omvat.

"De aarde is een dynamische planeet - processen zoals platentektoniek en erosie hebben de meeste vroege aardse records gewist, " zegt Dr. Tartèse. Dit maakt uitgebreide studies over chondrieten des te belangrijker om te begrijpen hoe onze planeet gevormd en geëvolueerd is.

Met behulp van monsters uit het Muséum National d'Histoire Naturelle in Parijs, het onderzoeksteam besteedde twee jaar aan het nauwkeurig meten en interpreteren van de zuurstofisotoopsamenstelling van organische stoffen in sommige van deze vroeg gevormde meteorieten.

De studie levert de eerste "hoge-precisie drievoudige zuurstofisotoopanalyse" van koolstofhoudende chondrite-organische stoffen. Eerdere studies waren vooral gericht op twee andere bouwstenen van het leven dat overvloedig aanwezig is in organische stoffen:waterstof en stikstof. Zuurstof heeft een cruciaal voordeel ten opzichte van andere elementen, zoals waterstof en stikstof, aangezien het vrij overvloedig aanwezig is in deze meteorieten, bestaande uit 10-20% organische chondriet. Maar het belangrijkste, het is gemaakt van drie verschillende stabiele isotopen, terwijl waterstof en stikstof slechts twee stabiele isotopenvariëteiten hebben.

Met drie stabiele isotopen, zuurstof biedt een extra niveau van informatie ten opzichte van elementen met twee stabiele isotopen zoals waterstof en stikstof, het verstrekken van kritische aanwijzingen om de oorsprong van chondritische organische stoffen verder te beperken.

Dr. Tartèse voegde toe:"Het zuurstofisotooppatroon was vergelijkbaar met de relatie tussen de samenstelling van de zon, asteroïden en terrestrische planeten. Daarom, dit houdt waarschijnlijk in dat koolstofhoudende chondriet-organische stoffen werden gevormd door chemische reacties in het vroege zonnestelsel, in plaats van te zijn geërfd van het interstellaire medium."