อุกกาบาตเมอร์ชิสัน
อุกกาบาตเมอร์ชิสัน (อังกฤษ: Murchison meteorite) เป็นหนึ่งในอุกกาบาตที่ได้รับการศึกษามากที่สุดเนื่องจากมวลของอุกกาบาตลูกนี้ (>100 กิโลกรัม) และข้อเท็จจริงที่ว่าการตกนี้ได้รับการสังเกต อุกกาบาตลูกนี้ตกที่โลกใกล้กับหมู่บ้านเมอร์ชิสัน รัฐวิกทอเรีย ประเทศออสเตรเลีย เมื่อปี พ.ศ. 2512 (ค.ศ. 1969) อุกกาบาตลูกนี้เป็นส่วนหนึ่งในกลุ่มของอุกกาบาตที่อุดมไปด้วยสารประกอบอินทรีย์
ในเดือนมกราคม พ.ศ. 2563 นักดาราศาสตร์รายงานว่าวัสดุที่เก่าแก่ที่สุดในโลกเท่าที่พบเจอในปัจจุบัน คือ อนุภาคซิลิกอนคาร์ไบด์จากอุกกาบาตเมอร์ชิสัน ซึ่งค้นพบว่ามีอายุ 7 พันล้านปี มากกว่าอายุ 4.54 พันล้านปีของโลกและระบบสุริยะประมาณ 2.5 พันล้านปี[a] ผลการศึกษาที่ตีพิมพ์ออกมาระบุว่า "ค่าประมาณอายุขัยของฝุ่นขึ้นอยู่กับแบบจำลองทฤษฎีที่ซับซ้อนเป็นหลัก แบบจำลองดังกล่าวนี้มุ่งไปที่เม็ดฝุ่นขนาดเล็กทั่วไปมากกว่าและอยู่บนพื้นฐานของสมมติฐานที่มีความไม่แน่นอนสูง"[1]
ประวัติ
[แก้]ในวันที่ 28 กันยายน พ.ศ. 2512 เวลาประมาณ 10:58 นาฬิกาตามเวลาท้องถิ่น ใกล้กับเมอร์ชิสัน รัฐวิกทอเรีย ในประเทศออสเตรเลีย มีการสังเกตเห็นลูกไฟสว่างแยกออกเป็นสะเก็ดสามชิ้นก่อนที่จะหายไป[2] เหลือแต่กลุ่มควัน หลังจากนั้นประมาณ 30 วินาที มีเสียงสั่นสะเทือนดังขึ้น สะเก็ดจำนวนมากพบได้อย่างกระจัดกระจายในพื้นที่กว้างกว่า 13 ตารางกิโลเมตร (8,125 ไร่) วัดมวลแต่ละชิ้นได้หนักถึง 7 กิโลกรัม สะเก็ดชิ้นหนึ่งหนัก 680 กรัม ทะลุหลังคาลงมาและตกใส่กองฟาง[2] มวลโดยรวมของอุกกาบาตที่รวบรวมได้นั้นเกิน 100 กิโลกรัม[3]
การจัดประเภทและองค์ประกอบ
[แก้]อุกกาบาตเมอร์ชิสันได้รับการจัดประเภทให้อยู่ในกลุ่มซีเอ็มของคอนไดรต์คาร์บอน (carbonaceous chondrite) อุกกาบาตลูกนี้ได้รับการจัดให้อยู่ในประเภททางศิลาวิทยาที่ 2 เช่นเดียวกับคอนไดรต์ซีเอ็มส่วนใหญ่ ซึ่งหมายความว่าอุกกาบาตลูกนี้ได้เปลี่ยนแปลงอย่างหนักโดยของไหลที่อุดมไปด้วยน้ำบนเทหวัตถุต้นกำเนิด[4] ก่อนที่จะตกลงมายังโลก คอนไดรต์กลุ่มซีเอ็มกับกลุ่มซีไอนั้นอุดมไปด้วยคาร์บอน และเป็นหนึ่งในอุกกาบาตดึกดำบรรพ์ทางเคมีมากที่สุด[5] อุกกาบาตเมอร์ชิสันประกอบไปด้วยตำหนิอุดมด้วยแคลเซียม–อะลูมิเนียมเช่นเดียวกับคอนไดรต์กลุ่มซีเอ็มอื่น ๆ ในอุกกาบาตลูกนี้ยังพบกรดอะมิโนมากกว่า 15 ชนิด ซึ่งเป็นองค์ประกอบพื้นฐานหนึ่งของชีวิต ผ่านการศึกษาอุกกาบาตลูกนี้หลายชิ้น[6]
ในเดือนมกราคม พ.ศ. 2563 นักดาราศาสตร์ค้นพบว่าอนุภาคซิลิกอนคาร์ไบด์จากอุกกาบาตเมอร์ชิสันมีอายุ 7 พันล้านปี มากกว่าอายุ 4.54 พันล้านปีของโลกและระบบสุริยะ 2.5 พันล้านปี และยังเป็นวัสดุที่เก่าแก่ที่สุดในโลกเท่าที่ค้นพบในปัจจุบันด้วย[1][7]
สารประกอบอินทรีย์
[แก้]
อุกกาบาตเมอร์ชิสันประกอบไปด้วยกรดอะมิโนทั่วไป เช่น ไกลซีน อะลานีน และกรดกลูตามิก ตลอดจนกรดอะมิโนหายากอย่างไอโซวาลีนและซิวโดลิวซีน[8] สารผสมแอลคีนที่ซับซ้อนก็แยกออกมาได้จากอุกกาบาตลูกนี้เช่นกัน ซึ่งคล้ายกับที่พบในการทดลองมิลเลอร์–อูเรย์ ซีรีนและทรีโอนีนซึ่งเข้าใจกันว่าเป็นสารปนเปื้อนในโลกก็พบได้เป็นจำนวนมากในตัวอย่าง ตระกูลเฉพาะของกรดอะมิโนชื่อว่ากรดไดอะมิโนก็พบได้ในอุกกาบาตเมอร์ชิสันเช่นกัน[9]
รายงานฉบับแรกสุดนั้นระบุว่ากรดอะมิโนที่พบนั้นเป็นสารผสมแรซีมิก ดังนั้นจึงก่อตัวขึ้นโดยวิธีการอชีวนะ เพราะกรดอะมิโนของโปรตีนในโลกนั้นล้วนมีสัณฐานแบบแอลทั้งหมด ภายหลังมีการพบว่ากรดอะมิโนอะลานีนซึ่งเป็นกรดอะมิโนโปรตีนนั้นมีสัณฐานแบบแอลเป็นส่วนเกิน[10] ทำให้นำไปสู่การปนเปื้อนที่น่าสงสัยจากบนโลกตามประเด็นที่ว่า "จะแปลกที่การสลายตัวหรือการสังเคราะห์สเตรีโอซีเลกทีฟแบบอชีวนะเกิดขึ้นกับกรดอะมิโนของโปรตีน แต่จะไม่แปลกถ้าเกิดขึ้นกับกระอะมิโนที่ไม่ใช่ของโปรตีน"[11] ในปี พ.ศ. 2540 ยังมีการพบสัณฐานแบบแอลส่วนเกินในไอโซวาลีน อันเป็นกรดอะมิโนที่ไม่ใช่ของโปรตีน[12] แสดงถึงต้นกำเนิดต่างดาวของอสมมาตรเชิงโมเลกุลในระบบสุริยะ ในเวลาเดียวกัน มีการพบสัณฐานแบบแอลส่วนเกินของอะลานีนอีกครั้งในอุกกาบาตเมอร์ชิสัน แต่ครั้งนี้พบเป็นจำนวนมากในไอโซโทป 15N[13] ถึงกระนั้นการจับคู่ไอโซโทปถูกคัดค้านด้วยการวิเคราะห์ในภายหลัง[14] รายชื่อสารประกอบอินทรีย์ที่พบในอุกกาบาตได้ขยายไปถึงพอลีโอลด้วยในปี พ.ศ. 2544[15]
| ชนิดสารประกอบ[16] | ความเข้มข้น (ppm) |
|---|---|
| กรดอะมิโน | 17–60 |
| ไฮโดรคาร์บอนแอลิแฟติก | >35 |
| ไฮโดรคาร์บอนแอโรมาติก | 3319 |
| ฟุลเลอรีน | >100 |
| กรดคาร์บอซีลิก | >300 |
| กรดไฮโดรคาร์บอซีลิก | 15 |
| พิวรีนและไพริมิดีน | 1.3 |
| แอลกอฮอล์ | 11 |
| กรดซัลฟอนิก | 68 |
| กรดฟอสฟอนิก | 2 |
| รวม | >3911.3 |
ถึงแม้ว่าอุกกาบาตลูกนี้จะประกอบไปด้วยสารผสมของกระอะมิโนซ้ายมือและขวามือ กรดอะมิโนส่วนมากที่สิ่งมีชีวิตใช้นั้นมีไครัลลิตีฝั่งซ้ายมือ และน้ำตาลส่วนมากที่สิ่งมีชีวิตใช้มีไครัลลิตีฝั่งขวามือ กลุ่มของนักเคมีในประเทศสวีเดนสาธิตในปี พ.ศ. 2548 ว่าโฮโมไครัลลิตีนี้อาจถูกกระตุ้นหรือเร่งปฏิกิริยาโดยการกระทำของกรดอะมิโนซ้ายมืออย่างโพรลีน[17]
หลักฐานหลายชิ้นระบุว่าส่วนภายในของสะเก็ดของอุกกาบาตเมอร์ชิสันที่เก็บรักษาอย่างดีนั้นดึกดำบรรพ์ การศึกษาในปี พ.ศ. 2553 โดยใช้อุปกรณ์วิเคราะห์ความคมชัดสูงรวมถึงสเปกโทรสโกปี พบว่ามีสารประกอบเชิงโมเลกุลกว่า 14,000 ตัว รวมถึงพบกรดอะมิโน 70 ตัวในตัวอย่างของอุกกาบาต[18][19] ขอบเขตการวิเคราะห์ที่จำกัดโดยแมสสเปกโตรเมทรีให้ข้อมูลว่าอาจมีสารประกอบเชิงโมเลกุลแปลกใหม่กว่า 50,000 ตัวหรือมากกว่า โดยทีมนักวิจัยยังประมาณจำนวนสารประกอบที่แตกต่างกันที่อาจพบในอุกกาบาตไว้นับล้านตัว[20]
นิวคลีโอเบส
[แก้]มีการค้นพบสารประกอบพิวรีนและไพริมิดีนที่วัดได้ในอุกกาบาตเมอร์ชิสัน อัตราส่วนไอโซโทปคาร์บอนสำหรับยูราซิลและแซนทีนของδ13C เท่ากับ +44.5‰ และ +37.7‰ ตามลำดับ แสดงถึงต้นกำเนิดนอกโลกของสารประกอบเหล่านี้ ตัวอย่างนี้สาธิตให้เห็นว่าสารประกอบอินทรีย์จำนวนมากอาจส่งมาจากเทหวัตถุระบบสุริยะแรกเริ่ม และอาจเป็นกุญแจสำคัญในต้นกำเนิดของชีวิต[21]
ดูเพิ่ม
[แก้]เชิงอรรถ
[แก้]- ↑ นักดาราศาสตร์พิจารณาเม็ดฝุ่นดวงดาวที่พบในอุกกาบาตเมอร์ชิสันให้เป็น presolar grains เพราะเกิดขึ้นก่อนที่ดวงอาทิตย์จะก่อตัว
อ้างอิง
[แก้]- ↑ 1.0 1.1 Weisberger, Mindy (13 January 2020). "7 Billion-Year-Old Stardust Is Oldest Material Found on Earth - Some of these ancient grains are billions of years older than our sun". Live Science. สืบค้นเมื่อ 13 January 2020.
- ↑ 2.0 2.1 Meteoritical Bulletin Database: Murchison
- ↑ Pepper, F. When a space visitor came to country Victoria ABC News, 2 October 2019. Retrieved 2 October 2019.
- ↑ Airieau, S. A.; Farquhar, J.; Thiemens, M. H.; Leshin, L. A.; Bao, H.; Young, E. (2005). "Planetesimal sulfate and aqueous alteration in CM and CI carbonaceous chondrites". Geochimica et Cosmochimica Acta. 69 (16): 4167–4172. Bibcode:2005GeCoA..69.4167A. CiteSeerX 10.1.1.424.6561. doi:10.1016/j.gca.2005.01.029.
- ↑ "Planetary Science Research Discoveries: Glossary".
- ↑ Wolman, Yecheskel; Haverland, William J.; Miller, Stanley L. (April 1972). "Nonprotein Amino Acids from Spark Discharges and Their Comparison with the Murchison Meteorite Amino Acids". Proceedings of the National Academy of Sciences. 69 (4): 809–811. Bibcode:1972PNAS...69..809W. doi:10.1073/pnas.69.4.809. PMC 426569. PMID 16591973.
- ↑ Heck, Philipp R.; Greer, Jennika; Kööp, Levke; Trappitsch, Reto; Gyngard, Frank; Busemann, Henner; Maden, Colin; Ávila, Janaína N.; Davis, Andrew M.; Wieler, Rainer (13 January 2020). "Lifetimes of interstellar dust from cosmic ray exposure ages of presolar silicon carbide". Proceedings of the National Academy of Sciences. doi:10.1073/pnas.1904573117. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2020-01-14. สืบค้นเมื่อ 2020-01-16.
- ↑ Kvenvolden, Keith A.; Lawless, James; Pering, Katherine; Peterson, Etta; Flores, Jose; Ponnamperuma, Cyril; Kaplan, Isaac R.; Moore, Carleton (1970). "Evidence for extraterrestrial amino-acids and hydrocarbons in the Murchison meteorite". Nature. 228 (5275): 923–926. Bibcode:1970Natur.228..923K. doi:10.1038/228923a0. PMID 5482102.
- ↑ Meierhenrich, Uwe J.; Bredehöft, Jan Hendrik; Jessberger, Elmar K.; Thiemann, Wolfram H.-P. (2004). "Identification of diamino acids in the Murchison meteorite". PNAS. 101 (25): 9182–9186. Bibcode:2004PNAS..101.9182M. doi:10.1073/pnas.0403043101. PMC 438950. PMID 15194825.
- ↑ Engel, Michael H.; Nagy, Bartholomew (29 April 1982). "Distribution and enantiomeric composition of amino acids in the Murchison meteorite". Nature. 296 (5860): 837–840. Bibcode:1982Natur.296..837E. doi:10.1038/296837a0.
- ↑ Bada, Jeffrey L.; Cronin, John R.; Ho, Ming-Shan; Kvenvolden, Keith A.; Lawless, James G.; Miller, Stanley L.; Oro, J.; Steinberg, Spencer (10 February 1983). "On the reported optical activity of amino acids in the Murchison meteorite". Nature. 301 (5900): 494–496. Bibcode:1983Natur.301..494B. doi:10.1038/301494a0.
- ↑ Cronin, John R.; Pizzarello, S. (1997). "Enantiomeric excesses in meteoritic amino acids". Science. 275 (5302): 951–955. Bibcode:1997Sci...275..951C. doi:10.1126/science.275.5302.951. PMID 9020072.
- ↑ Engel, Michael H.; Macko, S. A. (1 September 1997). "Isotopic evidence for extraterrestrial non-racemic amino acids in the Murchison meteorite". Nature. 389 (6648): 265–268. Bibcode:1997Natur.389..265E. doi:10.1038/38460. PMID 9305838.
- ↑ Pizzarello, Sandra; Cronin, JR (1998). "Alanine enantiomers in the Murchison meteorite". Nature. 394 (6690): 236. Bibcode:1998Natur.394..236P. doi:10.1038/28306.
- ↑ Cooper, George; Kimmich, Novelle; Belisle, Warren; Sarinana, Josh; Brabham, Katrina; Garrel, Laurence (20 December 2001). "Carbonaceous meteorites as a source of sugar-related organic compounds for the early Earth". Nature. 414 (6866): 879–883. Bibcode:2001Natur.414..879C. doi:10.1038/414879a. PMID 11780054.
- ↑ Machalek, Pavel (17 February 2007). "Organic Molecules in Comets and Meteorites and Life on Earth" (PDF). Department of Physics and Astronomy. Johns Hopkins University. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิม (PDF)เมื่อ 17 December 2008. สืบค้นเมื่อ 2008-10-07.
- ↑ Córdova, Armando; Engqvist, Magnus; Ibrahem, Ismail; Casas, Jesús; Sundén, Henrik (2005). "Plausible origins of homochirality in the amino acid catalyzed neogenesis of carbohydrates". Chem. Commun. (15): 2047–2049. doi:10.1039/b500589b. PMID 15834501.
- ↑ Walton, Doreen (15 February 2010). "Space rock contains organic molecular feast". BBC News. สืบค้นเมื่อ 2010-02-15.
- ↑ Schmitt-Kopplin, Philippe; Gabelica, Zelimir; Gougeon, Régis D.; Fekete, Agnes; Kanawati, Basem; Harir, Mourad; Gebefuegi, Istvan; Eckel, Gerhard; Hertkorn, Norbert (16 February 2010). "High molecular diversity of extraterrestrial organic matter in Murchison meteorite revealed 40 years after its fall". PNAS. 107 (7): 2763–2768. Bibcode:2010PNAS..107.2763S. doi:10.1073/pnas.0912157107. PMC 2840304. PMID 20160129. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิม (PDF)เมื่อ 2012-12-02. สืบค้นเมื่อ 2010-02-16.
- ↑ Matson, John (15 February 2010). "Meteorite That Fell in 1969 Still Revealing Secrets of the Early Solar System". Scientific American. สืบค้นเมื่อ 2010-02-15.
- ↑ Martins, Zita; Botta, Oliver; Fogel, Marilyn L.; Sephton, Mark A.; Glavin, Daniel P.; Watson, Jonathan S.; Dworkin, Jason P.; Schwartz, Alan W.; Ehrenfreund, Pascale (20 March 2008). "Extraterrestrial nucleobases in the Murchison meteorite" (PDF). Earth and Planetary Science Letters. 270 (1–2): 130–136. arXiv:0806.2286. Bibcode:2008E&PSL.270..130M. doi:10.1016/j.epsl.2008.03.026. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิม (PDF)เมื่อ 10 August 2011. สืบค้นเมื่อ 2008-10-07.
แหล่งข้อมูลอื่น
[แก้]- Rosenthal, Anne M. (12 February 2003). "Murchison's Amino Acids: Tainted Evidence?". Astrobiology Magazine. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2004-10-13. สืบค้นเมื่อ 2020-01-16.
- Matson, John (15 February 2010). "Meteorite That Fell in 1969 Still Revealing Secrets of the Early Solar System". Scientific American.