อุกกาบาตเมอร์ชิสัน

ตัวอย่างอุกกาบาตเมอร์ชิสันที่พิพิธภัณฑ์ธรรมชาติวิทยาแห่งชาติ วอชิงตัน ดี.ซี.

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]

ประวัติแก้ไข

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]

การจัดประเภทและองค์ประกอบแก้ไข

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]

สารประกอบอินทรีย์แก้ไข

 
สะเก็ดของอุกกาบาตเมอร์ชิสัน (ขวา) และแยกอนุภาคแต่ละอนุภาคออกมา (ในหลอดทดลอง)

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]

นิวคลีโอเบสแก้ไข

ดูข้อมูลเพิ่มเติมที่: นิวคลีโอเบส

มีการค้นพบสารประกอบพิวรีนและไพริมิดีนที่วัดได้ในอุกกาบาตเมอร์ชิสัน อัตราส่วนไอโซโทปคาร์บอนสำหรับยูราซิลและแซนทีนของδ13C เท่ากับ +44.5 และ +37.7 ตามลำดับ แสดงถึงต้นกำเนิดนอกโลกของสารประกอบเหล่านี้ ตัวอย่างนี้สาธิตให้เห็นว่าสารประกอบอินทรีย์จำนวนมากอาจส่งมาจากเทหวัตถุระบบสุริยะแรกเริ่ม และอาจเป็นกุญแจสำคัญในต้นกำเนิดของชีวิต[21]

ดูเพิ่มแก้ไข

เชิงอรรถแก้ไข

  1. นักดาราศาสตร์พิจารณาเม็ดฝุ่นดวงดาวที่พบในอุกกาบาตเมอร์ชิสันให้เป็น presolar grains เพราะเกิดขึ้นก่อนที่ดวงอาทิตย์จะก่อตัว

อ้างอิงแก้ไข

  1. 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. 2.0 2.1 Meteoritical Bulletin Database: Murchison
  3. Pepper, F. When a space visitor came to country Victoria ABC News, 2 October 2019. Retrieved 2 October 2019.
  4. 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.
  5. "Planetary Science Research Discoveries: Glossary".
  6. 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.
  7. 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.
  8. 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.
  9. 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.
  10. 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.
  11. 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.
  12. 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.
  13. 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.
  14. Pizzarello, Sandra; Cronin, JR (1998). "Alanine enantiomers in the Murchison meteorite". Nature. 394 (6690): 236. Bibcode:1998Natur.394..236P. doi:10.1038/28306.
  15. 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.
  16. Machalek, Pavel (17 February 2007). "Organic Molecules in Comets and Meteorites and Life on Earth" (PDF). Department of Physics and Astronomy. Johns Hopkins University. Archived from the original (PDF) on 17 December 2008. สืบค้นเมื่อ 2008-10-07. Unknown parameter |url-status= ignored (help)
  17. 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.
  18. Walton, Doreen (15 February 2010). "Space rock contains organic molecular feast". BBC News. สืบค้นเมื่อ 2010-02-15.
  19. 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" (PDF). PNAS. 107 (7): 2763–2768. Bibcode:2010PNAS..107.2763S. doi:10.1073/pnas.0912157107. PMC 2840304. PMID 20160129. สืบค้นเมื่อ 2010-02-16.
  20. Matson, John (15 February 2010). "Meteorite That Fell in 1969 Still Revealing Secrets of the Early Solar System". Scientific American. สืบค้นเมื่อ 2010-02-15.
  21. 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. Archived from the original (PDF) on 10 August 2011. สืบค้นเมื่อ 2008-10-07. Unknown parameter |url-status= ignored (help)

แหล่งข้อมูลอื่นแก้ไข