Forskare från Japan och USA har bekräftat närvaron i meteoriter av en viktig organisk molekyl som kan ha använts för att bygga andra organiska molekyler, inklusive några som används av livet. Upptäckten validerar teorier om bildandet av organiska föreningar i utomjordiska miljöer.

Livets kemi bygger på organiska föreningar, molekyler som innehåller kol och väte, som också kan innefatta syre, kväve och andra grundämnen. Även om det ofta förknippas med livet, Organiska molekyler kan också skapas av icke-biologiska processer och är inte nödvändigtvis indikatorer på liv. Ett bestående mysterium angående livets ursprung är hur biologi kunde ha uppstått från icke-biologiska kemiska processer, kallas prebiotisk kemi. Organiska molekyler från meteoriter är en av källorna till organiska föreningar som leder till bildandet av liv på jorden.

Docent Yasuhiro Oba från Hokkaido University ledde ett team av forskare som upptäckte närvaron av en prebiotisk organisk molekyl som heter hexametylentetramin (HMT) i tre olika kolrika meteoriter. Deras upptäckt, publiceras i tidskriften Naturkommunikation , validerar modeller och teorier som föreslår HMT som en nyckelmolekyl i bildandet av organiska föreningar i interstellära miljöer.

Genom att bekräfta närvaron av HMT i meteoriter för första gången, detta arbete stöder hypotesen att föreningen fanns i asteroider, föräldrakropparna till många meteoriter. Tidigt i solsystemets historia, många asteroider kunde ha värmts upp av kollisioner eller sönderfall av radioaktiva element. Om några asteroider var tillräckligt varma och hade flytande vatten, HMT kunde ha gått sönder för att tillhandahålla byggstenar som i sin tur reagerade för att göra andra viktiga biologiska molekyler som har hittats i meteoriter, inklusive aminosyror. Vissa typer av aminosyror används av livet för att göra proteiner, som används för att bygga strukturer som hår och naglar, eller för att påskynda och reglera kemiska reaktioner.

Även om mångfalden av organiska föreningar i meteoriter är väldokumenterad, många frågor kvarstår om de processer genom vilka dessa föreningar bildades. De viktigaste meteoriterna inom detta forskningsområde är kolhaltiga kondriter, steniga meteoriter som innehåller höga andelar vatten och organiska föreningar. Experimentella modeller har visat att en kombination av vatten, ammoniak och metanol, när de utsätts för fotokemiska och termiska förhållanden som är vanliga i utomjordiska miljöer, ger upphov till ett antal eller organiska föreningar, den vanligaste är HMT. Interstellär is är rik på metanol. Hypotetiskt sett, HMT bör vara vanligt i vatteninnehållande utomjordiska material, men, fram till denna studie, det hade inte upptäckts.

HMT är känsligt för nedbrytning när det utsätts för processer som vanligtvis används vid analys av organiska föreningar i meteoriter. Forskarna utvecklade en metod som specifikt extraherade HMT från meteoriter med minimal nedbrytning. Denna metod gjorde det möjligt för dem att isolera betydande mängder HMT- ​​och HMT-derivat från meteoriterna Murchison, Murray och Tagish Lake.

Forskarna undersökte också vilken roll HMT-derivat kan ha spelat i bildandet av aminosyror i meteoriter. Även om de inte kunde dra definitiva slutsatser i denna studie, upptäckten av HMT och dess derivat i dessa meteoriter kommer att leda till framtida experiment för att förstå ursprunget och kemiska bildningsprocesser för aminosyror och andra prebiotiska föreningar i utomjordiska miljöer.

Yasuhiro Oba är en del av Astrophysical Chemistry/Ice &Planetary Science Group vid Institutet för lågtemperaturvetenskap, där han studerar kemisk utveckling av föreningar i skalor från molekylära moln till planetsystem.