陨石揭示生命起源?质谱技术了解外太空,有机物中发现大量氧原子

青松长 2023-03-30 20:04:46

由艾伦·马歇尔博士领导的团队研究了地球上发现的有机材料的复杂混合物,包括石油,但目前他们正将注意力转向外太空,通过观察从外太空坠落的陨石,利用超高分辨率质谱技术观察陨石中有机物氧原子的数量,为研究生命起源提供新线索。

陨石的旅程

陨石是指从宇宙空间落到地球表面的小型天体,它们来源于彗星、小行星、行星等天体,陨石从宇宙空间进入大气层后,受到气体摩擦和空气压力的影响,速度逐渐减慢,最终高速撞击地面,在此过程中,陨石表面会被加热并熔化,产生火球和尾迹。

陨石在撞击地球地面的过程中,不但会产生爆炸和烈焰,而且其表面可能会受到剧烈的侵蚀和熔融,但是其内部结构和成分相对稳定,根据不同的来源和成分,陨石可以分为石陨石、铁陨石和石铁陨石等几种类型。

石陨石主要是岩石,其组成大多是矽酸盐矿物,铁陨石很大部分的成分是铁与镍。石铁陨石的成分既有大量的岩石也有金属,陨石分类是根据其结构、化学同位素和矿物学来分类的,小于2毫米的陨石被分类为微陨石。

虽然每年都有成千上万颗陨石坠落地球,但是只有少数是“碳质球粒陨石”,这是一种含有最多有机物质或含碳物质的太空岩石,最具代表性的陨石之一是“默奇森”陨石,它于1969年坠落在澳大利亚,此后得到了广泛研究。

质谱技术

质谱技术可以用于测量陨石中同位素的比例,从而帮助研究人员了解太阳系的起源和演化,以及地球的历史。例如,同位素比例可以用来确定陨石来自哪个天体,或者它们的形成时间和条件,这对于研究陨石的起源和演化非常重要。

质谱技术是一种分析物质的常用技术,它通常被用于分析化学物质的组成和结构,对于陨石中的有机物,科学家们可以使用质谱技术来确定它们的分子结构和组成,通过质谱技术,科学家们可以确定陨石中分子的质量、结构和组成。

通过了解这些陨石的有机构成,研究人员可以获得有关岩石形成的地点和时间以及它们在太空旅行中所遇到的信息,为了弄清陨石上复杂的分子结构,科学家们求助于质谱技术,这种技术将样品炸成微小的颗粒,然后报告每个颗粒的质量,以峰值表示。

通过分析峰的集合或光谱,科学家可以了解原始样本中的成分,但在许多情况下,质谱的分辨率仅足以确认已经假定存在的化合物的存在,而不是提供有关未知成分的信息。

傅里叶变换离子回旋共振质谱仪为研究陨石作出了重要贡献,它也被称为“超高分辨率”质谱,它可以以非常高的分辨率和准确性分析极其复杂的混合物,如陨石中提取的复杂有机材料,它不是一次只分析一类特定的分子,而是可查看所有可溶性有机物质。

科学家报告了对两块陨石的有机物质数据的一些最详细的分析,他们已经确定了数以万计的分子“拼图”,其中包括比他们预期更多的氧原子。进而为研究团队提供了大量的陨石分析,其中超过60%可以被赋予独特的分子式。

质谱技术提供的数据会根据各种特征分为不同的组,例如它们是否包含环结构或双键,研究团队最新发现化合物中含有大量氧原子,含氧有机物成了陨石的重要组成部分,由于依靠了先进的质谱技术,所以现在观察到的分子式数量几乎是之前观察到的两倍多。

研究团队还将对分别来自1969年和1971年阿波罗12号和14号任务的几克月球尘埃进行了分析,目前质谱仪器已经取得了长足的进步,研究团队将对陨石分析的结果和从月球样本中获得的数据进行比较,进而了解更多关于月球表面来源的信息。

太空探索

陨石中的有机物为我们探索生命起源提供了重要的信息,通过质谱技术来确定它们的分子结构和组成,收集数据了解陨石中有机物的种类和含量,从而更好地理解这些有机物的形成和演化过程,未来它将对星际移民作出重大贡献。

随着科学技术的不断进步,科学家们将有更多的机会探索外太空中的有机物,从而了解更多外太空中有机物的化学构成,此外,未来的研究也可以尝试在外太空中寻找有机物,探索其他星球是否有生命存在的可靠证据。

0 阅读:13

青松长

简介:生活记录区市分享