Forskare har återskapat reaktionen genom vilken kolisotoper tog sig in i olika organiska föreningar, utmanar uppfattningen att organiska föreningar, som aminosyror, bildades av isotopiskt berikade substrat. Deras upptäckt tyder på att byggstenarna i livet i meteoriter härrörde från allmänt tillgängliga substrat i det tidiga solsystemet.

Deras resultat publicerades online i Vetenskapens framsteg den 28 april, 2021.

Kolhaltiga meteoriter innehåller livets byggstenar, inklusive aminosyror, sockerarter, och nukleobaser. Dessa meteoriter är potentiella leverantörer av dessa molekyler till den prebiotiska jorden.

De små organiska molekylerna som finns i meteoriter är i allmänhet berikade med en tung kolisotop ( ¹³ C). Dock, det mest förekommande organiska materialet i meteoriter är utarmat i ¹³ C. En sådan skillnad har länge sedan förbryllat forskarna. Man har trott att de små molekylerna kom ifrån ¹³ C berikade ämnen som finns i det extremt kalla yttre solsystemet och/eller solnebulosan.

Dock, ett team av forskare från Tohoku University och Hokkaido University har presenterat en ny hypotes. De hävdar att reaktionerna av formose-typ, bildandet av socker från formaldehyd, skapa stora skillnader i ¹³ C-koncentration mellan små och stora organiska molekyler.

Återskapa reaktionen av formosetyp i labbet, forskarna fann att kolisotopkomponenterna i meteoritorganiska ämnen skapas av reaktionen av formose-typ även i en varm vattenlösning.

Deras resultat tyder på att de organiska föreningarna bildades utan användning av isotopiskt berikade substrat från det yttre solsystemet; snarare, deras bildning kan ha ägt rum med hjälp av substrat som vanligtvis finns i det tidiga solsystemet.

"Skillnaden i kolisotopsammansättning mellan de små organiska föreningarna och stora olösliga organiska ämnen är en av de mest mystiska egenskaperna hos meteoritföreningar, " sa Tohoku Universitys Yoshihiro Furukawa, huvudförfattare till studien. "Dock, beteendet hos ¹³ C i denna reaktion löser pusslet helt."

"Även om föreningarna syntetiserades för 4,6 miljarder år sedan, isotopkompositionerna berättar om processen för syntetisk reaktion, " lade medförfattaren Yoshito Chikaraishi till, från Hokkaido University.

Blickar framåt, forskargruppen planerar att undersöka effekten av reaktionen av formosetyp på kväve- och kolisotopegenskaper i ett antal meteoriter och karbonater.