Их результаты были опубликованы в Интернете в Science Advances 28 апреля 2021 г.
Углеродистые метеориты содержат строительные блоки жизни, включая аминокислоты, сахара и азотистые основания.
Эти метеориты являются потенциальными поставщиками этих молекул на пребиотическую Землю.
Небольшие органические молекулы, обнаруженные в метеоритах, обычно обогащены тяжелым изотопом углерода (13C). Однако наиболее распространенное органическое вещество в метеоритах обеднено 13C. Такая разница давно озадачила ученых.
Считалось, что эти маленькие молекулы произошли из веществ, обогащенных 13C, которые обнаружены в чрезвычайно холодных внешних частях Солнечной системы и / или в солнечной туманности.
Однако группа исследователей из Университета Тохоку и Университета Хоккайдо выдвинула новую гипотезу. Они утверждают, что реакции формозного типа, образование сахара из формальдегида, создают значительные различия в концентрации 13C между маленькими и большими органическими молекулами.
Воссоздавая в лаборатории реакцию формозного типа, исследователи обнаружили, что изотопные компоненты углерода метеоритной органики образуются в результате реакции формозного типа даже в горячем водном растворе.
Их результаты предполагают, что органические соединения были сформированы без использования изотопно-обогащенных субстратов из внешней солнечной системы; скорее, их формирование могло происходить с использованием субстратов, обычно присутствующих в ранней солнечной системе.
«Несоответствие в изотопном составе углерода между небольшими органическими соединениями и крупными нерастворимыми органическими веществами – одна из самых загадочных характеристик органических соединений метеоритов», – сказал Йошихиро Фурукава из Университета Тохоку, ведущий автор исследования. "Однако поведение 13C в этой реакции полностью решает загадку."
«Несмотря на то, что соединения были синтезированы 4.6 миллиардов лет назад изотопные составы рассказывают нам о процессе синтетической реакции », – добавил соавтор Йошито Чикараиси из Университета Хоккайдо.
Забегая вперед, исследовательская группа планирует изучить влияние реакции формозного типа на характеристики изотопов азота и углерода в ряде метеоритных органических веществ и карбонатов.