Veel meteorieten, die kleine stukjes zijn van asteroïden, op geen enkel moment in hun bestaan ​​hoge temperaturen ervaren. Daarom, deze meteorieten bieden een goed overzicht van de complexe chemie die aanwezig was toen of voordat ons zonnestelsel 4,57 miljard jaar geleden werd gevormd.

Om deze reden, onderzoekers hebben individuele aminozuren in meteorieten onderzocht, die in een rijke variëteit voorkomen en waarvan vele zich niet in de huidige organismen bevinden.

In Fysica van vloeistoffen , onderzoekers van Harvard University tonen het bestaan ​​aan van een systematische groep van aminozuurpolymeren in verschillende leden van de oudste meteorietklasse, het CV3-type. De polymeren vormen georganiseerde structuren, waaronder kristallijne nanobuisjes en een ruimtevullend rooster van regelmatige diamantsymmetrie met een geschatte dichtheid van 30 keer minder dan die van water.

"Omdat de elementen die nodig zijn om onze polymeren te vormen al 12,5 miljard jaar geleden aanwezig waren, en er lijkt een gasfaseroute te zijn naar hun vorming, het is mogelijk dat deze chemie in het hele universum aanwezig was en is, ", zei auteur Julie McGeoch.

Het voorkomen van terrestrische besmetting was een topprioriteit voor de onderzoekers. Ze bedachten een cleanroom-methode met behulp van een schone stappenmotor met vacuümgesoldeerde diamantbits om enkele millimeters in het meteorietmonster te drijven voordat nieuw geëtst materiaal alleen uit de bodem van het gat werd gehaald. Er werden meerdere boren gebruikt in een enkele ets, alles wordt gereinigd met ultrasone trillingen.

De resulterende meteorietdeeltjes op micronschaal werden vervolgens in buizen geplaatst en bewaard bij min 16 graden Celsius. Polymeren werden geïnduceerd om uit de microndeeltjes te diffunderen via Folch-extractie, die twee chemische fasen omvat die verband houden met verschillende oplosmiddelen met verschillende dichtheden.

Massaspectrometrie onthulde het bestaan ​​van de polymeren, die waren samengesteld uit ketens van glycine, het eenvoudigste aminozuur, met extra zuurstof en ijzer. Ze hadden een zeer hoge deuterium-tot-waterstof-isotoopverhouding die hun buitenaardse oorsprong bevestigde.

Dit onderzoek is geïnspireerd op observaties op een kleine, sterk geconserveerd biologisch eiwit dat water vasthoudt. Die bevinding suggereerde dat zo'n molecuul zich zou kunnen vormen in de gasfaseruimte, het zou de vroege chemie helpen door bulkwater te leveren.

De onderzoekers gebruikten kwantumchemie om aan te tonen dat aminozuren in de ruimte binnen moleculaire wolken zouden moeten kunnen polymeriseren. het vasthouden van water van polymerisatie. Vele experimenten volgden met meteorieten als de bron van polymeer, met als hoogtepunt 3D-structuren.

Vooruit gaan, de onderzoekers hopen via voortdurende röntgenanalyse meer details van de glycinestaven te krijgen. Andere polymeren in dezelfde klasse moeten nog worden gekarakteriseerd en zouden de energetische eigenschappen van polymeervorming kunnen onthullen.