Метеорит, пробивший крышу дома в Нью-Джерси, раскрывает тайны происхождения жизни

16 июля 2024 года в дневное время над районом Нью-Йорка пронесся метеор, сопровождавшийся звуковым ударом. Вскоре после этого метеорит весом более двух фунтов пробил крышу жилого дома в Хиллсборо, Нью-Джерси. Международная группа исследователей проанализировала найденный материал и опубликовала свои выводы в журнале Science Advances.

«Судебное исследование фрагментов выявило, что они содержат сохраненные частицы с поверхности примитивного астероида, где присутствовали концентрированные соленые жидкости — процесс, ранее неизвестный для этого типа протопланетных миров», — сообщил ведущий автор и астроном по метеоритам Питер Дженнискенс из Института SETI и Исследовательского центра Эймса НАСА.

Метеор, отслеженный над Северо-Востоком

Объект, вошедший в атмосферу Земли в тот день, имел размеры тяжелой авиационной сумки и двигался со скоростью 32 000 миль в час (14,4 километра в секунду). Около шестидесяти человек из Нью-Йорка, Нью-Джерси, Коннектикута, Род-Айленда и Пенсильвании сообщили об этом зрелище в Американское метеорное общество. Шестнадцать человек из Нью-Йорка и Нью-Джерси также почувствовали ударную волну.

«Наши камеры в Нортфорде, Коннектикут, и Дугласвилле, Пенсильвания, а также камера на двери в Уэйне, Нью-Джерси, зафиксировали метеор, и по этим данным мы измерили его траекторию», — рассказал операционный менеджер Американского метеорного общества Майк Хэнки. «Путь прослеживался до нижнего пояса астероидов».

Входящий космический камень был хрупким и быстро распадался при движении через атмосферу. Он исчез из виду на высоте 22 миль (35 километров). Вскоре после этого доплеровский метеорологический радар в аэропорту Ньюарка ненадолго зафиксировал вытянутое облако падающей гальки, простирающееся от Статен-Айленда до Нью-Джерси.

Хиллсборо находилось близ конца этого пути обломков, где ожидалось, что самые крупные фрагменты достигнут земли. Был обнаружен только один метеорит, в значительной степени потому, что он не мог остаться незамеченным, упав на дом.

Владелец дома вспоминал: «Я был дома в тот момент, услышал громкий треск и обнаружил дыру в потолке главной спальни. Я почувствовал сильный запах, похожий на серу, и увидел множество черных фрагментов вместе с обломками и черной пылью, покрывшими мою кровать, ковер и прилегающие территории».

Он быстро задокументировал место происшествия и защитил материал от загрязнения. Используя одноразовые перчатки, он собрал фрагменты метеорита в алюминиевую фольгу и поместил их в стеклянные банки.

Исключительно Редкий Примитивный Метеорит

Лабораторный анализ показал, что найденная порода принадлежала к примитивному семейству метеоритов, известному как углеродистые хондриты типа CM. Буква «M» относится к метеориту Мигей, упавшему в Украине в 1889 году.

Соавтор работы Майк Золенски, метеоритчик из Космического центра имени Джонсона НАСА в Хьюстоне, обнаружил, что некоторые части метеорита из Хиллсборо подверглись более обширной водной модификации на своем родительском астероиде, чем обычно наблюдается у углеродистых хондритов типа CM2.

Метеорит был классифицирован как углеродистый хондрит CM1/2, что помещает его между петрографическими категориями CM1 и CM2.

Событие в Хиллсборо — это только 22-е зафиксированное падение метеорита типа CM. Примечательно, что это всего лишь второе наблюдение падения углеродистого хондрита CM1/2. Первым был метеорит Коланг, упавший в Северной Суматре, Индонезия, в 2020 году. Все остальные наблюдаемые падения CM были связаны с материалом CM2, и падений метеоритов CM1 никогда не наблюдалось.

«Благодаря быстрой реакции домовладельца, это самые нетронутые метеориты CM1/2, которые нам известны», — отметил Дженнискенс.

Свидетельства Древних Астероидных Рассолов

Ученых особенно интересует, как вода повлияла на химию примитивных астероидов. Другая крупная группа примитивных углеродистых хондритов известна как CI, где «I» относится к метеориту Ивуна, упавшему в Танзании в 1938 году.

Нетронутые образцы, связанные с этим типом, также были доставлены непосредственно из космоса. Миссия JAXA «Хаябуса-2» привезла материал с астероида Рюгу, а миссия НАСА OSIRIS-REx доставила образцы с астероида Бенну. Эти образцы содержат существенные доказательства того, что под поверхностью их родительских астероидов когда-то существовали соленые жидкости.

Золенски и его коллега Чан Ми Хан обнаружили в метеорите из Хиллсборо мелкие фрагменты CM1, богатые солью. Их находки предполагают, что материал исходил из области вблизи поверхности родительского астероида, где жидкая вода испарялась, оставляя после себя все более концентрированные соли.

Исследователи сейчас идентифицируют специфические минералы соли в метеорите, чтобы сравнить их с аналогичными материалами, найденными в образцах, доставленных с Рюгу и Бенну.

Эта соленая химия может иметь важное значение для понимания химических условий, которые способствовали образованию молекул, имеющих отношение к жизни. Высококонцентрированные рассолы могут удерживать фосфаты в растворе и способствовать химическим реакциям с участием органических соединений и минералов, выпадающих в осадок из раствора.

Органические Молекулы и Ингредиенты для Жизни

«Изотопные исследования углерода и азота предполагают, что примитивные углеродистые хондриты, включая типы CM, доставили органическое вещество на раннюю Землю», — заявили космохимик Куини Чан из Королевского университета Лондона и биогеохимик Нана Огава из Исследовательского центра биогеохимии Японского агентства по морским и земным наукам и технологиям. «Метеорит из Хиллсборо содержал 1,8% углерода и 0,07% азота по весу, а изотопы углерода и азота были типичными для метеоритов типа CM».

Исследователи также обнаружили широкий спектр растворимых органических соединений в метеорите. Разнообразие этих соединений дает дальнейшие доказательства того, что материал из Хиллсборо подвергся более обширной водной модификации, чем большинство других метеоритов типа CM.

«Высокая доля соединений была продуктом органической химии с минералами», — отметил специалист по органической масс-спектрометрии Фил Шмитт-Коплин из Мюнхенского технического университета. «Мы не знаем, были ли эти магниевые органические соединения привнесены химией рассолов или просто остались от более ранних процессов ударного воздействия».

Металлоорганические соединения также играют важную роль в живых системах, включая кровь и фотосинтез. Исследователи также обнаружили многочисленные аминокислоты среди растворимых органических соединений в метеорите из Хиллсборо. Они были схожи с аминокислотами, ранее обнаруженными в хондритах CM2, которые подверглись более умеренной водной модификации.

Астробиолог Дэнни Главин из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА и исследователи из Лаборатории аналитической астробиологии Годдарда пришли к выводу, что тела типа CM могли снабжать раннюю Землю аминокислотами, карбоновыми кислотами и другими растворимыми органическими молекулами. Эта доставка могла способствовать накоплению дойстартового органического материала, существовавшего до появления жизни.

Их анализ также показывает, что сложный набор аминокислот в метеорите образовался внутри его родительского тела. Рассольные жидкости, вероятно, способствовали по крайней мере части этой химии.

Редкий Образец Астероида, Сохраненный для Науки

Некоторые фрагменты метеорита из Хиллсборо со временем будут переданы на хранение в Американский музей естественной истории в Нью-Йорке, что позволит сохранить этот необычный материал для будущих исследований.

«Мы в восторге от того, что природа доставила такой драгоценный образец астероида к нашему порогу», — сказал куратор Дентон Эбель.