Beta-alanin iz uzoraka asteroida Bennu i meteorita Murchison ima gotovo jednak ugljikov izotopski sastav kada se promatra cijela molekula. No mjerenje pojedinih položaja unutar nje otkrilo je velike razlike. One upućuju na to da su spojevi nastali u različitim kemijskim okolišima ranog Sunčeva sustava.
Tim Ophélie M. Mcintosh analizirao je beta-alanin, jednu od čestih aminokiselina u uzorcima asteroida i meteorita. U radu objavljenom u časopisu Communications Earth & Environment pokazuje kako prosječna vrijednost za cijelu molekulu može prikriti podatke o njezinu podrijetlu.
Što skriva prosjek jedne molekule
Izotopi su atomi istog elementa koji imaju različit broj neutrona. Ugljik, primjerice, ima lakši oblik ugljik-12 i teži ugljik-13. Kemijske reakcije ne raspoređuju ih uvijek jednako, pa njihov omjer može pomoći u rekonstrukciji uvjeta u kojima je spoj nastao.
Beta-alanin sadrži tri atoma ugljika. Istraživači su odvojeno pratili izotopski sastav ugljika u karboksilnoj skupini te prosječnu vrijednost za preostala dva položaja. U oba uzorka karboksilni je ugljik bio obogaćen težim izotopom, a preostali položaji njime osiromašeni. Razlika je bila znatno izraženija u materijalu s Bennua.
Sličan raspored upućuje na srodan put nastanka beta-alanina, ali različite izmjerene vrijednosti sugeriraju da početne tvari ili okoliši nisu bili jednaki. Poznati procesi koji naknadno mijenjaju materijal unutar matičnih asteroida teško mogu objasniti tako velike razlike.
Materijal donesen izravno iz svemira
Misija OSIRIS-REx dostavila je uzorke Bennua na Zemlju 2023. godine. Za usporedbu je poslužio meteorit Murchison, koji je 1969. pao u Australiji i desetljećima je važan izvor podataka o izvanzemaljskoj organskoj kemiji. Uzorci doneseni letjelicom omogućuju proučavanje materijala bez nekontroliranog izlaganja Zemljinoj biosferi.
Za mjerenje tako malih količina spojeva tim je koristio prilagođene instrumente, uključujući sustav pico-CSIA i modificirani GC-Orbitrap. Kako objašnjava Sveučilište Penn State, cilj nije samo utvrditi koliko pojedine aminokiseline ima, nego i odakle potječu atomi od kojih je sastavljena.
Beta-alanin nije jedna od 20 standardnih aminokiselina od kojih se grade proteini, premda sudjeluje u biološkoj kemiji. Njegova prisutnost u svemirskim uzorcima važna je za proučavanje kemije koja je prethodila životu. Takvi spojevi mogu nastati i bez živih organizama.
Sljedeći test: što voda mijenja u molekuli?
Nova analiza nadovezuje se na ranije istraživanje glicina iz istih uzoraka, ali prati drugu molekulu. Točan put nastanka beta-alanina još nije utvrđen. Daljnja mjerenja trebala bi pokazati koliko izvorni izotopski raspored mogu promijeniti voda, minerali i drugi procesi na asteroidima. Time bi se lakše odvojio kemijski zapis nastanka spoja od promjena koje je doživio poslije.
