在45亿年前太阳系诞生时形成的陨石中发现有机物的起源可能为理解地球上生命诞生提供关键线索。它也可以帮助天文学家研究其他太阳系的潜在宜居性，这是根据曼彻斯特大学一项新研究得出的结论。这项发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上的新研究证实，在球粒陨石小行星上聚集的有机物质很可能是在太阳系的婴儿阶段通过基本的化学反应形成的。碳质球粒陨石是起源于球粒陨石小行星的陨石，和太阳系一样古老。由曼彻斯特地球与环境科学学院的罗曼·塔特塞博士领导的研究人员一直在分析在这些特定陨石中发现的有机物质中氧的同位素组成。
1864年在法国西南部发现了一颗名为Orgueil的碳质陨石，这块陨石的主要质量可以在巴黎国家博物馆的陨石展上看到，这块陨石的展台大约有30厘米宽。图片：K.H. Joy
博科园-科学科普：同位素是同一种元素的原子，它们拥有相同数量的质子，但中子数不同。同位素分析为科学家们提供了一种化合物的同位素特征，这种化合物可以作为其形成过程的指纹。通过这样做，研究小组帮助查明了陨石中含有的有机物质的来源，这些有机物质由生命所必需的关键元素组成，如碳、氢、氧、氮和硫。这些发现表明，如果有机物质可以通过在我们的太阳系中运行的基本化学过程形成，那么它们有可能在其他行星系统中广泛存在。碳质球粒陨石是由第一批固体物质构成的，如岩石、有机物、水冰和在太阳系形成的微粒尘埃。
曼彻斯特大学的CAMECA纳米模拟仪器，图片：K.L. Moore
当它们在地球上被发现并被详细分析时，它们就像是时间胶囊，用来了解行星是如何在数十亿年里形成和演化的。球粒陨石是早期太阳系的快照，提供了原始行星和行星是如何形成和处理的关键见解。富含有机物的碳质球粒陨石特别罕见，只占已知陨石的百分之几。地球是一个动态的行星过程，例如板块构造和侵蚀已经抹去了大部分早期的地球记录，这使得对球粒陨石的全面研究对于了解我们的星球是如何形成和演化的更加重要。研究小组利用来自巴黎国家自然科学博物馆的样品，花了两年时间精确地测量和解释这些早期形成的陨石中有机物的氧同位素组成。该研究首次对碳质球粒陨石有机物进行了“高精度三氧同位素分析”。
过去的研究主要集中在有机-氢和氮这两种生命的基础上。与氢、氮等其他元素相比，氧具有至关重要的优势，因为它在这些陨石中相当丰富，由10-20%的球粒陨石有机物组成。但最重要的是，它由三种不同的稳定同位素组成，而氢和氮只有两种稳定同位素。与氢、氮等两种稳定同位素相比，氧具有三种稳定同位素，提供了额外的信息，为进一步限制线粒体有机物来源提供了关键线索。氧同位素模式类似于联系太阳、小行星和类地行星组成的关系。因此这很可能意味着碳质球粒陨石有机物是在太阳系早期通过化学反应形成的，而不是从星际介质中遗传下来的。
博科园-科学科普｜参考期刊文献 :《美国国家科学院院刊》｜研究/来自：曼彻斯特大学
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