De äldsta molekylära vätskorna i solsystemet kunde ha stöttat den snabba bildningen och utvecklingen av livets byggstenar, ny forskning i tidskriften Proceedings of the National Academy of Sciences avslöjar.

En internationell grupp av forskare, ledd av forskare från Royal Ontario Museum (ROM) och medförfattare från McMaster University och York University, använde toppmodern teknik för att kartlägga enskilda atomer i mineraler som bildats i vätskor på en asteroid för över 4,5 miljarder år sedan.

Studerar ROM:s ikoniska Tagish Lake-meteorit, forskare använde atomsondstomografi, en teknik som kan avbilda atomer i 3D, att rikta in sig på molekyler längs gränser och porer mellan magnetitkorn som sannolikt bildades på asteroidens skorpa. Där, de upptäckte vattenfällningar kvar i korngränserna där de utförde sin banbrytande forskning.

"Vi vet att det var rikligt med vatten i det tidiga solsystemet, " förklarar huvudförfattaren Dr. Lee White, Hatch postdoktor vid ROM, "men det finns väldigt få direkta bevis på kemin eller surheten hos dessa vätskor, även om de skulle ha varit avgörande för den tidiga bildningen och utvecklingen av aminosyror och, så småningom, mikrobiellt liv."

Denna nya forskning i atomskala ger det första beviset på de natriumrika (och alkaliska) vätskorna i vilka magnetitframboiderna bildades. Dessa vätskeförhållanden är föredragna för syntesen av aminosyror, öppnade dörren för att mikrobiellt liv kunde bildas så tidigt som för 4,5 miljarder år sedan.

"Aminosyror är viktiga byggstenar för livet på jorden, men vi har fortfarande mycket att lära oss om hur de först bildades i vårt solsystem, " säger Beth Lymer, en Ph.D. student vid York University och medförfattare till studien. "Ju fler variabler vi kan begränsa, såsom temperatur och pH, tillåter oss att bättre förstå syntesen och utvecklingen av dessa mycket viktiga molekyler till vad vi nu känner som biotiskt liv på jorden."

Tagish Lakes kolhaltiga kondrit hämtades från ett inlandsis i B.C.s Tagish Lake år 2000, och senare förvärvad av ROM, där det nu anses vara ett av museets ikoniska föremål. Denna historia betyder att provet som använts av teamet aldrig har varit över rumstemperatur eller exponerats för flytande vatten, gör det möjligt för forskarna att med säkerhet koppla de uppmätta vätskorna till moderasteroiden.

Genom att använda nya tekniker, såsom atomsondstomografi, forskarna hoppas kunna utveckla analytiska metoder för planetariska material som återförs till jorden med rymdfarkoster, till exempel genom NASA:s OSIRIS-REx-uppdrag eller ett planerat prov-returuppdrag till Mars inom en snar framtid.

"Atomsondtomografi ger oss en möjlighet att göra fantastiska upptäckter på materialbitar som är tusen gånger tunnare än ett människohår, " säger White. "Rymduppdrag är begränsade till att ta tillbaka små mängder material, vilket innebär att dessa tekniker kommer att vara avgörande för att vi ska kunna förstå mer om solsystemet och samtidigt bevara material för framtida generationer."