У 2024 році у передмісті Нью-Йорка впав невеликий метеорит. Ця подія наробила чималого галасу. І ось тепер хімічний аналіз цього каменя показав, що він колись був частиною світу, на якому існували водні розчини солей.
Як метеорит упав на Землю
16 липня 2024 року денний метеор, пролітаючи трохи південніше від Статуї Свободи, сколихнув Нью-Йорк звуковим ударом. Тепер міжнародна група науковців повідомляє в журналі Science Advances, що незабаром після цього метеорит вагою понад 2 фунти впав крізь дах будинку в містечку Гіллсборо (штат Нью-Джерсі). Криміналістичне дослідження уламків показало, що вони містили збережені фрагменти з приповерхневого шару примітивного астероїда, де він зазнав впливу концентрованих солоних рідин — процесу, раніше невідомого для цього типу протопланетних світів. Про це повідомляє phys.org.
Того дня камінь розміром із важку авіаційну валізу увійшов в атмосферу Землі зі швидкістю 14,4 км/с. Шістдесят спостерігачів із Нью-Йорка, Нью-Джерсі, Коннектикуту, Род-Айленду та Пенсильванії повідомили Американському метеорному товариству, що бачили метеор, а 16 осіб у Нью-Йорку та Нью-Джерсі відчули ударну хвилю.
Камінь виявився крихким і швидко розлетівся на уламки. Метеор зник із поля зору на висоті близько 35 км. Після цього метеорологічний доплерівський радар в аеропорту Ньюарка ненадовго зафіксував довгу хмару уламків, що простягалася від Статен-Айленда до Нью-Джерсі. Гіллсборо розташовувався на дальньому краю цієї хмари, куди впали найбільші фрагменти метеорита. Втім, знайти вдалося лише один із них — тому, що він пробив дах житлового будинку.
Власник будинку так описав те, що сталося: «Я в той час був удома, почув гучний тріск і виявив дірку в стелі спальні. Я відчув сильний запах, схожий на запах сірки, і побачив безліч чорних уламків та пил, які вкрили моє ліжко, килим та прилеглі ділянки».
Після цього він негайно задокументував місце падіння та забезпечив збереження всіх знайдених уламків. Працюючи в одноразових рукавичках, він загорнув фрагменти метеорита в алюмінієву фольгу й помістив їх у скляні банки.
Рідкісний вуглецевий хондрит СМ1/2
Дослідивши гірські породи, науковці встановили, що вони належать до одного з двох відомих типів примітивних метеоритів, які називаються вуглецевими хондритами типу CM, де літера «M» походить від назви метеорита Мігей, що впав в Україні у 1889 році.
За словами співавтора статті Майка Золенського, метеоритолога з Космічного центру імені Джонсона NASA в Х’юстоні, аналіз метеорита Гіллсборо виявив у ньому фрагменти, які зазнали більш значного впливу води на материнському астероїді, ніж це зазвичай спостерігається у вуглецевих хондритах типу CM2. За результатами аналізу зразок був класифікований як вуглецевий хондрит типу CM1/2 — проміжна класифікація між петрографічними типами CM1 і CM2.
Гіллсборо — це 22-й зафіксований випадок падіння метеорита типу CM, але лише другий випадок падіння вуглецевого хондрита типу CM1/2, після метеорита «Коланг», що впав у Північній Суматрі (Індонезія) у 2020 році. Усі інші — це метеорити типу CM2. Випадків падіння метеоритів типу CM1 не зафіксовано.
Підказки від стародавніх солоних відкладень
Інший відомий примітивний тип вуглецевих хондритів називається CI, де літера «I» походить від назви метеорита Івуна, що впав у Танзанії в 1938 році. Зразки цього типу були доставлені у первозданному стані з астероїда Рюгу місією «Хаябуса-2» японської агенції JAXA та з астероїда Бенну місією OSIRIS-REx американської агенції NASA. В них виявили численні докази впливу солоних рідин, що розміщені безпосередньо під поверхнею їхнього материнського астероїда.
Золенський та його колега Чан-Мі Хан виявили у метеориті Гіллсборо невеликі фрагменти CM1 з високим вмістом солі, що свідчить про їхнє походження з приповерхневої області материнського астероїда, де рідка вода випаровувалася, концентруючи солі. Зараз вони працюють над ідентифікацією сольових мінералів для порівняння з подібними фазами, виявленими у зразках, доставлених на Землю з астероїдів Рюгу та Бенну.
Висока концентрація солі в солоних рідинах потенційно може сприяти утворенню молекул, що мають вирішальне значення для життя на Землі. Солоне середовище дає змогу фосфатам залишатися в розчиненому стані, а також може каталізувати хімічні реакції між органічними сполуками й осадженими мінералами.
«Ізотопні дослідження вуглецю та азоту свідчать про те, що примітивні вуглецеві хондрити, зокрема типів CM, доставили органічну речовину на ранню Землю», — зазначили космохімік Квіні Чан із Лондонського університету «Роял-Холлоуей» (Англія) та біогеохімік Нана Огава з Центру досліджень біогеохімії Японської агенції з морських та земних наук і технологій. «Метеорит Гіллсборо містив 1,8 % за масою вуглецю та 0,07 % азоту, а також мав ізотопи вуглецю й азоту, характерні для метеоритів типу CM».
Органічні молекули, що сформувалася всередині метеорита
Метеорит містив широке розмаїття розчинних органічних сполук, а діапазон його складу підтверджує, що Гіллсборо зазнав сильнішого впливу води, ніж більшість інших метеоритів типу CM.
«Значна частина сполук утворилася в результаті взаємодії органічних речовин із мінералами, — зазначив фахівець з органічної мас-спектрометрії Філ Шмітт-Копплін із Мюнхенського технічного університету. — Ми не знаємо, чи ці органічні сполуки магнію утворилися в результаті хімічних реакцій із розсолом, чи просто залишилися після попередніх ударних процесів, пов’язаних з падінням метеорита».
У живих організмах металоорганічні сполуки містяться в крові та беруть участь у фотосинтезі. Серед розчинних органічних сполук виявили багато амінокислот, схожих на ті, що містяться в хондритах типу CM2 з більш помірним ступенем зміни.
Астробіолог Денні Главін із Центру космічних польотів імені Годдарда NASA в Гринбелті (штат Мериленд) та його команда з Астробіологічної аналітичної лабораторії Годдарда дійшли висновку, що доставлення амінокислот, карбонових кислот та інших розчинних органічних молекул тілами типу CM могла сприяти формуванню пребіотичного органічного запасу, що передував появі життя на Землі. Їхній аналіз свідчить про те, що складний розподіл амінокислот, спостережуваний у метеориті Гіллсборо, сформувався всередині материнського тіла, ймовірно, під впливом хімічних процесів у розсолі.
