Один из камней пробил крышу и оказался в сене. Другие обломки жители собирали в окрестностях города и передавали исследователям. Метеорит Мерчисон быстро превратился из небесного происшествия в лабораторную задачу: внутри находились вещества, которые могли рассказать о химии Солнечной системы до появления Земли. Позднее в обломках Мерчисона стали искать соединения, участвующие в работе живых организмов.
Где и когда упал метеорит Мерчисон
Утром 28 сентября 1969 года над австралийским штатом Виктория появился яркий огненный шар. Очевидцы видели, как он разделился на три части и оставил дымный след. Затем донесся грохот. Обломки выпали около 11 часов по местному времени возле города Мерчисон, примерно в 160 километрах к северу от Мельбурна.
При входе в атмосферу космическое тело испытывает растущую нагрузку со стороны воздуха. Когда она превышает прочность материала, тело разрушается на фрагменты. Они продолжают движение по разным траекториям, поэтому искать весь метеорит в одной точке бессмысленно.
В случае Мерчисона обломки рассеялись по территории площадью около 35 квадратных километров. В общей сложности удалось собрать примерно 100 килограммов вещества. Крупнейший найденный камень весил около семи килограммов; некоторые осколки — всего несколько граммов. Размер исходного тела по находкам напрямую определить нельзя: часть вещества потерялась при полете, часть могла остаться ненайденной.
Состав Мерчисона: минералы и древняя звездная пыль
Мерчисон относится к углеродистым хондритам — каменным метеоритам, содержащим разнообразные соединения углерода. Название «хондрит» связано с хондрами, небольшими округлыми минеральными включениями. В Мерчисоне они заключены в мелкозернистой массе.
Такой образец хранит несколько этапов собственной истории. Сначала формировались его исходные компоненты, затем они оказались внутри родительского астероидного тела. Там вещество взаимодействовало с водой: об этом свидетельствуют водосодержащие минералы. Поэтому состав метеорита помогает восстановить условия, в которых существовали небольшие тела ранней Солнечной системы.
Пыль, которая старше Солнца
В Мерчисоне сохранились крошечные зерна карбида кремния — соединения кремния с углеродом. Они образовались у более древних звезд, попали в межзвездную среду и позднее вошли в материал будущей Солнечной системы. В 2020 году исследователи оценили, как долго эти зерна находились под действием космических лучей. Высокоэнергичные частицы, попадая в минерал, вызывают реакции с образованием новых атомов. По накопившимся изотопам неона — разновидностям его атомов с разной массой — можно судить о продолжительности облучения. Зерно работает примерно как дозиметр, который включили еще до рождения Солнца.
Для наиболее древних зерен получили оценки полного возраста около семи миллиардов лет, с большой неопределенностью. Сам метеорит целиком такого возраста не имеет: его родительское тело сформировалось в ранней Солнечной системе, около 4,6 миллиарда лет назад. Древняя пыль сохранилась внутри более молодого вещества.
Аминокислоты и сахара в метеорите Мерчисон
Другую часть образцов изучали химики. Уже в 1970 году они представили результаты анализа аминокислот и углеводородов, указывавшие на их внеземное происхождение. Аминокислоты знакомы нам как строительный материал белков. Их присутствие в космическом камне означало, что подходящие соединения могут возникать за пределами живого организма.
Однако обнаружить органику недостаточно. Камень лежал на земле, его брали в руки, хранили и перевозили. Исследователям приходится выяснять происхождение каждой группы веществ: сравнивать состав метеорита с почвой, проверять контрольные пробы, измерять соотношение изотопов. Последний способ помог проверить происхождение сахаров, которые в Мерчисоне обнаружили в 2019 году. Соотношение более тяжелого и более легкого углерода в исследованных сахарах поддерживало их внеземное происхождение.
Среди находок была рибоза. В живых организмах этот сахар входит в состав РНК — молекул, участвующих в передаче и использовании генетической информации.
Позднее список дополнили азотистые основания. В 2022 году в двух образцах Мерчисона определили все пять оснований, используемых земными организмами в составе ДНК и РНК: аденин, гуанин, цитозин, тимин и урацил. Новыми находками стали прежде всего цитозин и тимин, которые раньше не удавалось надежно выявить в метеоритах.
Мерчисон и происхождение жизни на Земле
Аминокислоты, сахара и основания позволяют обсуждать конкретный механизм: космические тела могли доставлять на молодую Землю часть веществ для предбиологической химии. Мерчисон показывает, какой материал способен сохраниться в обломках после прохождения атмосферы. Сам он упал спустя миллиарды лет после возникновения земной жизни, поэтому служит образцом возможной доставки.
До живой системы от отдельных соединений остается большой путь. Основания и сахара еще нужно включить в сложные молекулы, а затем получить систему, способную воспроизводиться. Обнаружение этих компонентов само по себе не означает, что в космическом теле существовала жизнь.
Образцы продолжают исследовать по мере появления более чувствительных приборов. В сентябре 2026 года при анализе растворимой органики Мерчисона и метеорита Агуас-Заркас определили более 18 тысяч молекулярных формул на каждую исследованную вытяжку. Теперь нужно выяснить, как атомы соединены между собой: одному и тому же набору могут соответствовать разные структуры. Камни, собранные возле австралийского города, все еще дают химикам материал для этой работы.
Ранее Наука Mail рассказала о новом анализе органики Мерчисона и Агуас-Заркас.