16 lipca 2024 roku, w biały dzień, meteor przeleciał nad obszarem Nowego Jorku, New Jersey i sąsiednich stanów. Zjawisku towarzyszył huk dźwiękowy, gdy obiekt minął obszar na południe od Statui Wolności. Niedługo później fragment skały o masie ponad dwóch funtów przebił dach domu w Hillsborough w stanie New Jersey. Międzynarodowy zespół badaczy przeanalizował odzyskany materiał i opisał wyniki w czasopiśmie Science Advances. W próbkach znaleziono ślady dawnego kontaktu ze stężonymi słonymi płynami, szeroki zakres związków organicznych oraz liczne aminokwasy. Odkrycia nie są dowodem na istnienie życia ani na to, że meteoryt sam zawierał jego ślady. Pokazują natomiast, że w prymitywnej asteroidzie zachodziły procesy chemiczne, które mogły mieć znaczenie dla powstawania i transportu składników istotnych dla chemii prebiotycznej.
Obiekt, który wszedł w atmosferę, miał mniej więcej rozmiar ciężkiej torby lotniczej i poruszał się z prędkością około 32 tysięcy mil na godzinę, czyli 14,4 kilometra na sekundę. Sześćdziesiąt osób w Nowym Jorku, New Jersey, Connecticut, Rhode Island i Pensylwanii zgłosiło obserwację meteoru do American Meteor Society. Szesnaście osób w Nowym Jorku i New Jersey poinformowało również o odczuciu fali uderzeniowej. Kamery w Northford w Connecticut i Douglassville w Pensylwanii, a także kamera dzwonka przy domu w Wayne w New Jersey, zarejestrowały przelot. Na tej podstawie wyznaczono trajektorię, która wskazywała na niskie partie pasa planetoid. Skała była krucha i szybko rozpadała się podczas przejścia przez atmosferę. Zniknęła z pola widzenia na wysokości około 35 kilometrów. Wkrótce potem radar dopplerowski na lotnisku w Newark zarejestrował krótko wydłużoną chmurę spadających kamyków, rozciągającą się od Staten Island w kierunku New Jersey. Hillsborough leżało w pobliżu dalszego końca tego obszaru, gdzie spodziewano się dotarcia większych fragmentów.
Słownik artykułu
Krótkie objaśnienia terminów występujących w tekście. Każde hasło prowadzi do szerszej definicji i przykładów użycia.
Pierwotny typ meteorytu zawierający dużo węgla oraz materię organiczną. Chondryty typu CM zachowują informacje o chemii ciał, z których powstały.
Wodny roztwór o dużym stężeniu rozpuszczonych soli. W analizowanym meteorycie jego powstanie wiąże się z odparowaniem wody w pobliżu powierzchni asteroidy.
Analiza laboratoryjna wykazała, że skała należy do pierwotnej grupy chondrytów węglowych typu CM. Litera M pochodzi od nazwy meteorytu Mighei, który spadł w Ukrainie w 1889 roku. W przypadku meteorytu z Hillsborough część materiału wykazywała bardziej rozległą zmianę pod wpływem wody na asteroidzie macierzystej, niż zwykle obserwuje się w chondrytach węglowych typu CM2. Dlatego próbkę sklasyfikowano jako chondryt węglowy CM1/2, czyli materiał znajdujący się pomiędzy kategoriami petrograficznymi CM1 i CM2. Klasyfikacja odzwierciedla stopień, w jakim skała została zmieniona przez wodę i inne procesy zachodzące w jej ciele macierzystym. Spadek w Hillsborough był dopiero 22. obserwowanym spadkiem meteorytu typu CM. Jeszcze rzadszy jest sam wariant CM1/2. To dopiero drugi odnotowany spadek takiego materiału. Pierwszym był meteoryt Kolang, który spadł w 2020 roku na Sumatrze Północnej w Indonezji. Wszystkie pozostałe obserwowane spadki meteorytów CM dotyczyły materiału CM2, a żaden meteoryt CM1 nie został dotąd zaobserwowany podczas spadku. Szybkie zabezpieczenie próbek przez właściciela ograniczyło ryzyko zanieczyszczenia i sprawiło, że badacze uznali fragmenty z Hillsborough za najlepiej zachowane chemicznie meteoryty CM1/2, jakie znają.
Jednym z najważniejszych pytań dotyczących pierwotnych asteroid jest to, jak obecność wody zmieniała ich skład chemiczny. W meteorycie z Hillsborough badacze znaleźli małe fragmenty typu CM1 bogate w sól. Ich rozmieszczenie i skład sugerują, że materiał pochodził z obszaru położonego blisko powierzchni asteroidy macierzystej. W takim środowisku ciekła woda mogła stopniowo odparowywać, pozostawiając coraz bardziej stężone słone płyny, czyli solanki. Naukowcy nie ograniczyli się do samego stwierdzenia obecności soli. Obecnie identyfikują konkretne minerały solne, aby porównać je z podobnymi materiałami znalezionymi w próbkach pobranych z asteroid Ryugu i Bennu. Materiał z Ryugu dostarczyła japońska misja Hayabusa 2, a próbki z Bennu przywiozła misja NASA OSIRIS-REx. Próbki z obu asteroid zawierają wyraźne dowody na istnienie solanek tuż pod ich powierzchniami. Porównanie z meteorytem z New Jersey może pomóc ustalić, czy podobne środowiska były powszechne w pierwotnych ciałach Układu Słonecznego. Nie oznacza to jednak, że wszystkie trzy próbki powstały w identycznych warunkach. Badacze dopiero sprawdzają, czy minerały z Hillsborough odpowiadają tym znalezionym w Ryugu i Bennu.
Znaczenie solanek wiąże się z ich wpływem na reakcje chemiczne. Bardzo stężone roztwory mogą utrzymywać fosforany w stanie rozpuszczonym oraz sprzyjać reakcjom między związkami organicznymi i minerałami, które wytrącają się z roztworu. Fosfor jest ważnym składnikiem wielu cząsteczek biologicznych, ale samo występowanie fosforanów i solanek nie świadczy o obecności organizmów. Wynik pozwala jedynie lepiej opisać środowisko, w którym mogły powstawać różne związki organiczne. W tym sensie meteoryt działa jak zapis lokalnych warunków panujących na jego asteroidzie macierzystej. Szczególnie istotne jest to, że zachował zarówno materiał związany z bardziej umiarkowaną zmianą przez wodę, typową dla CM2, jak i fragmenty wskazujące na silniejsze procesy wodne charakterystyczne dla CM1.
W składzie meteorytu znaleziono 1,8 procent masowych węgla oraz 0,07 procent masowych azotu. Stosunki izotopów węgla i azotu były typowe dla meteorytów typu CM. Takie wyniki są zgodne z wcześniejszymi badaniami, według których pierwotne chondryty węglowe mogły dostarczać młodej Ziemi materii organicznej. W materiale z Hillsborough wykryto także szeroki zakres rozpuszczalnych związków organicznych. Ich różnorodność stanowi dodatkową wskazówkę, że skała przeszła bardziej rozległą alterację wodną niż większość innych meteorytów typu CM. Znaczną część zidentyfikowanych związków utworzyły reakcje organiczne zachodzące z udziałem minerałów. Badacze zwrócili uwagę na obecność magnezowych związków organicznych, ale nie rozstrzygnęli jeszcze, w jaki sposób powstały. Mogły być skutkiem chemii solanek albo pozostałością wcześniejszych procesów związanych z uderzeniami i szokiem mechanicznym. Ta niepewność jest ważna, ponieważ pozwala oddzielić bezpośredni wynik analizy od hipotez dotyczących historii próbki. Związki metaloorganiczne mają znaczenie także w organizmach, między innymi w procesach związanych z krwią i fotosyntezą, lecz ich obecność w meteorycie nie jest dowodem biologicznego pochodzenia.
Wśród rozpuszczalnych związków organicznych znaleziono liczne aminokwasy. Były one podobne do aminokwasów wcześniej wykrywanych w chondrytach CM2, które doświadczyły bardziej umiarkowanej zmiany pod wpływem wody. Analizy przeprowadzone przez badaczy zajmujących się astrobiologią i chemią kosmiczną wskazują, że ciała typu CM mogły dostarczać młodej Ziemi aminokwasów, kwasów karboksylowych oraz innych rozpuszczalnych związków organicznych. Taki transport mógł zwiększać zasób materiału prebiotycznego obecnego na Ziemi przed pojawieniem się życia. Jest to wniosek o możliwej roli meteorytów w dostarczaniu składników, a nie rekonstrukcja konkretnej drogi prowadzącej do powstania organizmów. Analiza wskazuje również, że złożony zestaw aminokwasów w meteorycie powstał wewnątrz jego ciała macierzystego, a nie dopiero po upadku na Ziemię. Solanki prawdopodobnie napędzały przynajmniej część tych reakcji, jednak badacze nadal ustalają, które związki powstały dzięki wodzie i solom, a które mogły przetrwać wcześniejsze procesy uderzeniowe.
O wyjątkowej wartości próbki decyduje nie tylko jej rzadki typ, lecz także sposób odzyskania. Fragmenty zostały znalezione niemal natychmiast po uderzeniu w dach, a właściciel udokumentował miejsce zdarzenia i ograniczył kontakt skały z otoczeniem. Ma to znaczenie przy analizie związków organicznych oraz soli, ponieważ późniejsze zanieczyszczenie mogłoby utrudnić rozpoznanie, które substancje pochodziły z asteroidy, a które z domu lub powierzchni Ziemi. Część fragmentów meteorytu z Hillsborough ma w przyszłości trafić pod opiekę American Museum of Natural History w Nowym Jorku. Zabezpieczenie materiału w kolekcji naukowej pozwoli porównywać go z próbkami innych chondrytów węglowych oraz z materiałem zwróconym bezpośrednio z asteroid Ryugu i Bennu. Dzięki temu pojedynczy spadek, który rozpoczął się od huku i dziury w dachu, stanie się źródłem danych o wodzie, solach i związkach organicznych obecnych w jednym z prymitywnych ciał Układu Słonecznego. Ostateczne znaczenie tej próbki będzie zależeć od dalszej identyfikacji minerałów i od porównań z innymi materiałami, a nie od samego faktu znalezienia aminokwasów.
Brak komentarzy. Bądź pierwszy!
