Bolygós rövidhírek: folyékony vizet találtak egy meteoritban

Szerző: Rezes Dániel

Japán, kínai és amerikai kutatók folyékony vizet azonosítottak egy primitív szenes kondrit meteoritban. A felfedezés nagyban hozzájárulhat a Naprendszer korai folyamatainak megértéséhez.

A víz gyakori összetevője a Naprendszernek, megjelenik többek között bolygónk felszínén, jégként a Holdon, valamint a Szaturnusz gyűrűiben és Enceladus nevű holdjának felszíne alatt is. Már korábbi tanulmányok is megmutatták, hogy a víz fontos szerepet játszott a Naprendszer kialakulásában és korai fejlődésében. Ennek a szerepnek a szélesebb körű vizsgálatára a kutatók megkíséreltek folyékony vizet találni extraterresztrikus anyagokban – így például meteoritokban – melyek legnagyobb része olyan kisbolygókból származik, melyek ebben a korai időszakban jöttek létre.

A fluidzárványokat tartalmazó Sutter’s Mill meteorit néhány darabja. Forrás: Wikipedia

A szakemberek már korábban is találtak szerkezetileg kötött hidroxilt és/vagy H2O molekulákat tartalmazó ásványokat meteoritokban, de folyékony vizet ezidáig nem. A víz ilyen formája csak bizonyos ásványokban jelen levő ún. fluidzárványok formájában maradhatott fenn. Ezekben a zárványokban jelen levő folyadék számos egyéb alkotót is tartalmazhat oldott formában, mely az egykori környezeti paramétereket jelzi.

A fluidzárványokat a kutatók a 2012-ben hullott Sutter’s Mill nevű, Mighei-típusú (CM) szenes kondritban található kalcit (trigonális kristályrendszerű kalcium-karbonát) kristályokban azonosították. A meteoritcsoport azért különleges, mivel anyaga igen primitív, forráségitestjük 4,6 milliárd éves, emellett vizes átalakuláson estek át a kisbolygón. A kutatók a vizsgálatokhoz olyan precíz vizsgálati módszereket alkalmaztak, mint a szinkrotron alapú röntgen nanotomográfia és a hűthető tárgyasztallal kiegészített transzmissziós elektronmikroszkópia.

A Sutter’s Mill SM33 nevű darabja. Forrás: GeoJack – Wikipedia; CC BY-SA 3.0

A vizsgálatok eredményeként egy olyan nanométeres (milliméter milliomodrésze) mérettartományba eső fluidzárványt azonosítottak kalcitkristályban, mely legalább 15% szén-dioxidot tartalmaz. A felfedezés megerősítette azt a feltételezést, miszerint a szenes kondritokban jelen levő kalcitkristályok nem csak folyékony vizet, de szén-dioxidot is megőrízhettek. A tanulmány publikálása előtt fluidzárványokat csak kevésbé primitív közönséges kondritokban található szenes kondrit anyagú törmelékekben található halit (kősó; köbös kristályrendszerű nátrium-klorid) kristályokban sikerült kimutatni.

A Sutter’s Mill meteoritban felfedezett, folyékony vizet tartalmazó fluidzárvány jelenlétéből érdekes következtetések vonhatóak le a szenes kondritos kisbolygó eredetére és a Naprendszer korai történetére vonatkozóan. Eszerint a meteorit szülőégitestjében a kőzetanyag fagyott víz és szén-dioxid jelenlétében állt össze. Ez a Naprendszernek csak azon részén következhetett be, mely kellően hideg volt a víz és a szén-dioxid szilárd halmazállapotban tartásához. Ilyen környezet valószínűleg a Jupiter pályáján túl létezhetett. Később a Jupiter instabilitása miatt a kisbolygó elindult a Naprendszer belső régiói felé, ahol darabjai beléptek a Föld légkörébe. Ez a feltételezés egybevág a napjainkban is elfogadott modellekkel. A felfedezés fontos mérföldköve a tudománynak. Az apró fluidzárvány vizsgálatával közelebb kerülhetünk tágabb környezetünk – a Naprendszer – kezdeti folyamatainak pontosabb megértéséhez.

Források:

[1] https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-04/ru-sfc042021.php

[2] Tsuchiyama, A., Miyake, A., Okuzumi, S., Kitayama, A., Kawano, J., Uesugi, K., Takeuchi, A., Nakano, T., & Zolensky, M. (2021). Discovery of primitive CO2-bearing fluid in an aqueously altered carbonaceous chondrite. Science Advances, 7(17), eabg9707.

Bolygós rövidhírek: ribózt találtak meteoritokban

Szerző: Marcu András

Ribóz tartalmú meteoritokat találtak a Földön, jelenti a Sciencenews. A ribóz egy fontos molekula, mivel ez egy monoszacharid, ami minden földi életformában előfordul. Ez a felfedezés újabb bizonyítéka lehet annak, hogy az élethez szügséges anyagok nagy része az űrből érkezett hozzánk.

A ribóz szobahőmérsékleten fehér színű, kristályos vegyület és az édesítőereje 33%-a a közönséges cukorénak. Gyakran használják testépítők mivel növelheti az ATP szintézisét és kreatin kúra idején növeli a szervezet által felvett kreatin mennyiségét.  

Eddig már nagyon sok szerves molekulát találtak az űrben. A Lovejoy üstökösben például cukrok és alkohol is található, amelyek fontos szerepet játszanak az életfolyamatokban. A ribóz egy olyan molekula, amely az RNS felépítéséhez szügséges cukor-foszfátokhoz elengedhetetlen.

A C/2011 W3 üstökös

A ribózt Yoshihiro Furukawa, a Sendai-i Tohoku Egyetem geokémikusa és kollegái találták, több kémiailag hasonló cukrokkal együtt egy marokkói és egy ausztrál meteoritban.

Miután megmérték a minták szén-13 izotópjának gyakoriságát – ez az a szénatom, amelynek eggyel több neutronja van és gyakrabban fordul elő az űrben, mint a Földön – arra a következtetésre jutottak, hogy ezek a szacharid molekulák az űrből származnak.

A csapat azt gyanítja, hogy ezek a cukrok az űrben, víz és folmaldehid reakciói során alakultak ki a meteoritokban. Előző kísérleteknél, ahol rekonstruálták az űrbéli környezetet – ahol UV fénnyel világították meg a vizet, az ammóniát és a metanolt – hasonló ribóz alakult ki a jégkristályokon. Hasonló kísérletek azt is kimutatták, hogy ilyen környezetben a DNS-t alakító dezoxiribóz is kialakulhat.

Forrás: ScienceNews.org

Bolygós rövidhírek: szerves anyagot találtak egy meteoritban

Szerző: Marcu András

A NASA Goddard Űrközpont és a Carnegie Tudományos Intézet asztrobiológusai többféle aminosavat találtak az Asuka 12236 nevű, szenes kondritból álló meteoritban, amit 2012-ben találtak belga és japán kutatók az Antarktiszon.

Metszet az Asuka 12236 meteoritról.
Fotó: Carnegie Institution for Science/Conel M. O’D. Alexander

Dr. Daniel Glavin vezető kutató és társai analizálták a meteoritot és olyan aminosavakra bukkantak, mint a glicin, alanin, szerin, α-aminovajsav, izovalin, aszparaginsav és glutaminsav (a glicint, alanint, glutaminsavat és valint egyébként a kabai meteoritban is megtalálták – a szerk.).

A kabai meteorit, az első, melyben szerves anyagokat találtak.
Fotó: Sketchfab.com

Több bizonyíték is utal rá, hogy ennek a meteoritnak az eredeti kémiai összetétele örződött meg a legjobban az eddig talált kondritok közül. A meteorit belseje nagyon jól konzerválódott, mivel nagyon kevés víz és hő érte, ezért gyakorlatilag szinte eredeti formájában maradt meg.

Az aminosavak létrejöttéhez szügséges víz abban az aszteroidában lehetett, amiből az Asuka 12236 leszakadt, a kellő hő pedig radioaktív bomlás során keletkezett. Mivel az Asuka 12236 ilyen jó állapotban megmaradt, valószínűleg az aszteroida külső rétegéből származik, ahol elegendő meleg és víz érte.

Érdekesség még, hogy a meteoritban talált aminosavak többsége bal oldali molekulát alkot. A földi élet is ilyen aminosavakat használ a proteinek felépítéséhez.

Ez azt mutatja, hogy valami oknál fogva ez a fajta molekula van többségben az űrben is, egyelőre még nem tudni miért. Ezen molekulák kialakulásához több vízre van szükség. Az eredeti cikk a Meteoritics and Planetary Science magazinban jelent meg.

Bolygós rövidhírek: foszfin a Vénuszon

Szerző: Kovács Gergő

Brit és amerikai kutatók bejelentették, hogy egy potenciális biomarkert, foszfor-hidrogént, másik nevén foszfint (PH3) találtak a Vénusz bolygó légkörében. E vegyületet, melyre a földönkívüli élet egyik jelzővegyületeként is tekinthetünk, a hawaii JCMT és a chilei ALMA rádiótávcsövekkel találták meg a planéta légkörében. A kutatók vélekedése szerint a foszfint a Vénusz légkörében élő, oxigénmentes (anaerob) környezetben élő, eddig ismeretlen mikroorganizmusok állíthatják elő.

A foszfin molekulái a Vénusz légkörében. Illusztráció:
ESO/M. Kornmesser/L. Calçada & NASA/JPL/Caltech

Le kell szögezni azonban, hogy a foszfin nemcsak biológiai úton keletkezhet: e vegyület nagy mennyiségben van jelen például a Jupiter légkörében, ahol nagy hőmérsékleten és nyomáson keletkezik. Így még jó ideig nem jelenthetjük ki minden kétséget kizáróan, hogy életet találtunk a Vénuszon: ha a foszfin nem biológiai úton keletkezik a bolygó légkörében, akkor egy eddig teljesen ismeretlen természeti jelenség áll az anyag keletkezésének a hátterében.

Forrás:
Royal Astronomical Society
Liebertpub.com
Nature.com
Qubit.hu

Könyvajánló: Van-e élet a Földön kívül?

Johannes Dorschner könyve egy, az embert már régóta foglalkoztató kérdésre keresi a választ: “Egyedül vagyunk a Világegyetemben?

Van-e élet a Földön kívül? Gondolat Zsebkönyvek, 1975. ISBN 963-280-111-3

A szerző a problémafelvetés után felvázolja többek között az extraterresztiális élet számunkra elérhető bizonyítékait, bemutatja a földi élet keletkezését, ismerteti a Naprendszer égitestjeit asztrobiológiai szemszögből, betekintést nyújt a rádióhullámok természetébe, illetve bemutatja a szupercivilizációk egyik lehetséges osztályzását.

Érdemes beszerezni!

A Kardasov skála – szupercivilizációk osztályzása

2019. augusztus 3-án hunyt el Nyikolaj Kardasov SETI-kutató, az Orosz Tudományos Akadémia rendes tagja. Nevéhez fűződik többek között az általa 1964-ben kidolgozott és az ő nevét viselő Kardasov (külföldi szakirodalmakban Kardashev)-skála, mely a feltételezett földönkívüli (szuper)civilizációkat osztályozta, energiafelhasználásuk szerint. Mivel nem ismerünk egyetlen földönkívüli civilizációt sem, ezért e skála teljesen elméleti alapú, asztrobiológiai vonatkozása miatt azonban kötődik hozzánk és planetológiai irányvonalunkhoz.

Nyikolaj Kardasov (1932-2019)
Fotó: meti.org

Kardasov 1963-ban vizsgálta (a SETI keretein belül) a CTA-102 jelű kvazárt, mely az első szovjet erőfeszítés volt annak irányába, hogy földönkívüli értelmes életet találjanak. Ekkor támadt az ötlete, miszerint energiafelhasználás tekintetében három fő fokozatba sorolja az egyes civilizációkat, melyek között nagyságrendbeli különbségek vannak:

Az I-es típusba tartozó a bolygóra a napjából érkező összes energiát képes felhasználni. Ez hozzátevőlegesen 10^16 Watt energiát jelent. Az I-es típusú civilizáció a bolygóján elérhető összes energiaforrás felett képes rendelkezni, úgy, mint napenergia, szél, geotermikus és vízenergia, földrengések, atomenergia. Képes továbbá fedezni saját növekvő energiaigényét.

/Freeman Dyson (1923-2020)
Fotó: ioerror – Flickr
CC-BY-SA

A II-esbe tartozó civilizáció számára már nem elég a bolygóján fellelhető energiamennyiség, így az egész bolygórendszerének energiáját fogja igába, a csillag köré épített ún. Dyson-szférával, mellyel “felfogják” a csillagból érkező összes energiát. A Freeman Dyson amerikai fizikus által feltételezett kozmikus megastruktúra az egyik elképzelés arra nézve, hogy miként lehet képes egy civilizáció csillagának egész “energiaoutputját” felfogni és hasznosítani. Dyson alapgondolata szerint, ha az emberiség a Föld (vagy egy másik bolygó) anyagát gömbhéjjá alakítaná, minden oldalról körbevéve a Napot, azzal ideális feltételeket biztosítana magának a szupercivilizációvá fejlődéshez. Egy másik, a Dyson-szférához hasonló elgondolás a “Dyson-raj“, melynél a csillag energiáját az égitest körül egymástól függetlenül keringő “napelemek raja” fogná fel. A II-es típusba sorolható civilizációk energiafelhasználása már körülbelül 10^26 Watt.

Utópisztikus jelenet: a II-es típusba tartozó civilizáció Dyson-szférát épít csillaga köré, hogy felfogja annak energiáját. Fotó: sentientdevelopments.com

A skála III-as típusába már az a civilizáció tartozik, mely túltesz az első kettőn, és egyenesen egy egész galaxis összes csillagának energiatermelését uralja, ami megközelítőleg 10^46 Watt energiát jelent. Egy ilyen civilizáció már elérte a halhatatlanságot, képes saját genetikai kódját felülírni, és vélhetően olyan mértékben képes kontrollálni egy több száz milliárd csillagból álló rendszer energiáját, amit mi elképzelni sem tudunk.

Százmilliárdnyi csillag: Egy III-as típusú civilizáció számára már semmi sem lehetetlen.
(Fotó: Wikipedia)

Az emberiség ezen a skálán jelenleg 0,7-0,75 között van, ami körülbelül 10^13 Watt. Ahhoz, hogy I-es típusú civilizációvá fejlődjünk, energiatermelésünket nem kevesebb, mint 100000-szeresére kellene növelnünk! Az elkövetkezendő egy-két évszázad folyamán fog kiderülni, hogy az emberi faj képes lesz-e radikális gazdasági és társadalmi reformok árán I-es típusú civilizációvá fejlődni, vagy pedig a kihalás útjára lép…

Források: [1] [2] [3] [4] [5] [6]