По этой причине исследователи изучили отдельные аминокислоты в метеоритах, которые бывают самых разнообразных и многих из которых нет в современных организмах.
В Physics of Fluids, изданном AIP Publishing, исследователи из Гарвардского университета показывают существование систематической группы аминокислотных полимеров у нескольких представителей самого старого класса метеоритов, типа CV3. Полимеры образуют организованные структуры, включая кристаллические нанотрубки и заполняющую пространство решетку правильной симметрии алмаза с плотностью, которая, по оценкам, в 30 раз меньше плотности воды.
«Поскольку элементы, необходимые для образования наших полимеров, присутствовали уже в 12.5 миллиардов лет назад, и, кажется, существует газовая фаза пути к их образованию, возможно, что эта химия была и присутствует во всей Вселенной ", – сказала автор Джули МакГеоч.
Предотвращение загрязнения земли было главным приоритетом для исследователей. Они разработали метод чистой комнаты с использованием чистого шагового двигателя с напаянными в вакууме алмазными коронками для вбивания нескольких миллиметров в образец метеорита перед извлечением недавно протравленного материала только с дна отверстия. В одном травлении использовалось несколько сверл, все очищались ультразвуком.
Полученные частицы метеорита микронного размера помещали в пробирки и хранили при минус 16 градусах Цельсия. Полимеры диффундируют из микронных частиц с помощью экстракции Фолча, которая включает две химические фазы, связанные с разными растворителями с разной плотностью.
Масс-спектрометрия показала существование полимеров, которые состоят из цепей глицина, простейшей аминокислоты, с дополнительным кислородом и железом.
У них было очень высокое отношение дейтерия к изотопу водорода, что подтвердило их внеземное происхождение.
Это исследование было вдохновлено наблюдениями за небольшим, высококонсервативным биологическим белком, улавливающим воду.
Это открытие предполагает, что если такая молекула могла образоваться в газофазном пространстве, это помогло бы ранней химии, поставляя объемную воду.
Исследователи использовали квантовую химию, чтобы показать, что аминокислоты могут полимеризоваться в космосе в молекулярных облаках, удерживая воду полимеризации. За этим последовало множество экспериментов с использованием метеоритов в качестве источника полимеров, что привело к появлению трехмерных структур.
В дальнейшем исследователи надеются получить более подробную информацию о стержнях из глицина с помощью непрерывного рентгеновского анализа. Другие полимеры того же класса еще предстоит охарактеризовать и могут раскрыть энергетику образования полимеров.