Dos meteoritos están proporcionando una mirada detallada al espacio exterior

Si alguna vez has visto una estrella fugaz, es posible que hayas visto un meteorito en su camino hacia la Tierra. Los que aterrizan aquí se llaman meteoritos y se pueden usar para mirar hacia atrás en el tiempo, en los rincones más lejanos del espacio exterior o en los primeros bloques de construcción de la vida. Hoy, los científicos informan sobre algunos de los análisis más detallados hasta la fecha del material orgánico de dos meteoritos. Han identificado decenas de miles de “piezas de rompecabezas” moleculares, incluida una cantidad mayor de átomos de oxígeno de lo que esperaban.

Los investigadores presentarán sus resultados en la reunión de primavera de la American Chemical Society (ACS). ACS Spring 2023 es una reunión híbrida que se lleva a cabo virtualmente y en persona del 26 al 30 de marzo.

Anteriormente, el equipo dirigido por Alan Marshall, Ph.D., investigó mezclas complejas de materiales orgánicos que se encuentran en la Tierra, incluido el petróleo. Pero ahora, están volviendo su atención hacia los cielos, o las cosas que han caído de ellos. Su técnica de espectrometría de masas (MS) de ultra alta resolución está comenzando a revelar nueva información sobre el universo y, en última instancia, podría proporcionar una ventana al origen de la vida misma.

“Este análisis nos da una idea de lo que hay ahí fuera, con lo que nos vamos a encontrar a medida que avanzamos como una especie ‘espacial'”, dice Joseph Frye-Jones, un estudiante graduado que presenta el trabajo en la reunión. Tanto Marshall como Frye-Jones están en la Universidad Estatal de Florida y en el Laboratorio Nacional de Alto Campo Magnético.

Miles de meteoritos caen a la Tierra cada año, pero solo unos pocos son “condritas carbonáceas”, la categoría de roca espacial que contiene el material más orgánico o que contiene carbono. Uno de los más famosos es el meteorito “Murchison”, que cayó en Australia en 1969 y ha sido objeto de numerosos estudios desde entonces. Una entrada más reciente es el relativamente inexplorado “Aguas Zarcas”, que cayó en Costa Rica en 2019, irrumpiendo en los porches traseros e incluso en una caseta de perro cuando sus pedazos cayeron al suelo. Al comprender la composición orgánica de estos meteoritos, los investigadores pueden obtener información sobre dónde y cuándo se formaron las rocas, y con qué se encontraron en su viaje por el espacio.

Para dar sentido al complicado revoltijo de moléculas en los meteoritos, los científicos recurrieron a la EM. Esta técnica rompe una muestra en partículas diminutas, luego básicamente informa la masa de cada una, representada como un pico. Al analizar la colección de picos, o el espectro, los científicos pueden saber qué había en la muestra original. Pero en muchos casos, la resolución del espectro solo es lo suficientemente buena para confirmar la presencia de un compuesto que ya se suponía que estaba allí, en lugar de proporcionar información sobre componentes desconocidos.

Aquí es donde entra en juego la resonancia de ciclotrón de iones por transformada de Fourier (FT-ICR), que también se conoce como MS de “resolución ultra alta”. Puede analizar mezclas increíblemente complejas con niveles muy altos de resolución y precisión. Es especialmente adecuado para analizar mezclas, como el petróleo o el material orgánico complejo extraído de un meteorito. “Con este instrumento, realmente tenemos la resolución para mirar todo en muchos tipos de muestras”, dice Frye-Jones.

Los investigadores extrajeron el material orgánico de muestras de los meteoritos Murchison y Aguas Zarcas y luego lo analizaron con MS de ultra alta resolución. En lugar de analizar solo una clase específica de moléculas a la vez, como los aminoácidos, optaron por observar todo el material orgánico soluble a la vez. Esto proporcionó al equipo más de 30 000 picos para analizar cada meteorito, y más del 60 % de ellos pudo recibir una fórmula molecular única. Frye-Jones dice que estos resultados representan el primer análisis de este tipo en el meteorito de Aguas Zarcas y el análisis de mayor resolución en el de Murchison. De hecho, este equipo identificó casi el doble de fórmulas moleculares que las reportadas previamente para el meteorito más antiguo.

Una vez determinados, los datos se clasificaron en grupos únicos en función de varias características, como si incluían oxígeno o azufre, o si contenían potencialmente una estructura de anillo o dobles enlaces. Se sorprendieron al encontrar una gran cantidad de contenido de oxígeno entre los compuestos. “No piensas en los compuestos orgánicos que contienen oxígeno como una gran parte de los meteoritos”, explicó Marshall.

A continuación, los investigadores centrarán su atención en dos muestras mucho más valiosas: unos pocos gramos de polvo lunar de las misiones Apolo 12 y 14 de 1969 y 1971, respectivamente. Estas muestras son anteriores a la invención de Marshall de FT-ICR MS a principios de la década de 1970. La instrumentación ha recorrido un largo camino en las décadas posteriores y ahora está perfectamente preparada para analizar estos polvos. El equipo pronto comparará los resultados de los análisis de meteoritos con los datos que obtienen de las muestras lunares, con la esperanza de obtener más información sobre el origen de la superficie lunar. “¿Fue por meteoritos? ¿Radiación solar? Pronto deberíamos poder arrojar algo de luz sobre eso”, dice Marshall.

Con información de Phys.org