Kollisjoner med meteoritter kan være med på å danne de første byggestenene for liv. Ikke ved at meteorittene bringer levende celler med seg, men at kjemiske reaksjoner forårsaket av kollisjonene, kan danne aminosyrer, en byggesten for DNA.
Studier av høyhastighetskollisjoner forteller om hvilken betydning meteoritter kan ha hatt for utvikling og spredning av liv i verdensrommet
På det mellommenneskelige plan er det uvanlig å søke bekjentskap ved å skyte på noen. I planetvitenskapen praktiseres denne metoden: Prosjektiler avfyres mot kometer og asteroider for å gjøre en spektroskopisk undersøkelse av massene som hvirvles opp, eller for å fange opp partikler og transportere dem til jorden. Men er prøver som tas på denne måten fremdeles opprinnelige, eller forårsaker kollisjonen en kjemisk endring?
Hardt skyts
I juli 2005 sendte den amerikanske sonden Deep Impact en støtpåvirker på 372 kg mot kometen Temple 1. Den traff kometen med en relativ hastighet på 10,3 km/s. Eksplosjonen det utløste er anslått til å ha utviklet en temperatur på 3500 grader Celsius og det har sannsynligvis medført noen kjemiske prosesser.
Nå gjøres det laboratorieeksperimenter for å finne ut hva som egentlig skjer under høyhastighetssammenstøt. På Europlanet Science Congress som pågår frem til 24. september, presenterer to forskergrupper slike studier.
Gasskanoner i laboratoriet
Det er ingen enkel sak å generere så høye hastigheter som 10 km/s i et laboratorium. Eksplosjonsgassene fra en konvensjonell ladning av nitrocellulose forplanter seg med bare to til tre kilometer i sekundet. Ved hjelp av lette gasskanoner kan momentum i disse relativt tunge gassene overføres til en lettere gass som hydrogen, og akselereres til høyere hastigheter. Som med raketter kan slike kanoner avfyres i flere trinn og hastigheter på mer enn 11 km/s kan oppnås.
Vassilia Spathis og James S. New fra henholdsvis universitetet i Kent og Berkeley, nøyde seg med Kents totrinns lettgasskanon og avfyrte en prøve av pyren, et polysyklisk aromatisk hydrokarbon, med hastighet på 6,39 km/s mot en aluminiumsfolie som festet til en aluminiumsplate.
Pyren omdannet til grafitt
Spektroskopiske analyse viste at pyrenet ved kanten av krateret som oppsto, var omdannet til grafitt, dvs. rent karbon. I midten av krateret ble det funnet stoffer som Spathis og New ennå ikke har klart å bestemme presist. Forskerne tror at det kan være fragmenter av pyrenmolekylene. Men det er også mulig at det har dannet seg et metallorganisk kompleks eller at aluminiumet fungerte som katalysator til at pyrenet ble omdannet til benzen.
Vanskelig å ta prøver fra andre himmellegemer
Ytterligere undersøkelser vil klargjøre spørsmålet. Men det står allerede klart, sier Spathis, at man må være ytterst forsiktig når man samler prøver fra andre himmellegemer. Søker man etter organiske molekyler og mulige spor av liv kan disse bli modifisert og ødelagt under prøvetagningen.
Prosjektiler avfyrt av mennesker er ikke det eneste som treffer andre himmellegemer i høy hastighet. De blir stadig rammet av klumper som suser gjennom rommet. Mye blir ødelagt under kollisjoner, men det kan også ofte dukke opp nye ting – til og med liv eller byggestener for liv. Surendra Vikram Singh fra Indian Physical Research Laboratory og forskerteamet hans brukte også lettgasskanonen i Kent for å undersøke betydningen av meteorittpåvirkninger for utvikling og spredning av liv i verdensrommet.
Meteoritnedslag og livets opprinnelse
Ifølge Singh har eksperimenter fra andre forskningsgrupper vist hvordan mer komplekse molekyler som aminosyrer eller komponenter i nukleinsyrer kan dannes fra enkle molekyler som ammoniakk, vann, karbondioksid og metanol under nedslag i høye hastigheter. Med sine eksperimenter ønsket han å finne ut hvordan aminosyrer oppfører seg under slike forhold, og for å gjøre dette bombarderte han aminosyrer (glycin og glutamin) oppløst i vannis ved temperaturer på 140 K (ca. -133 C) med en 1 mm stålkule akselerert til 5 km/s.
Dannet komplekse, forgrenede strukturer
Undersøkelse under elektronmikroskop av det utskutte materialet viste at det hadde dannet seg komplekse, forgrenede strukturer under påvirkningen. Kjemisk analyse viste at aminosyrene hadde satt seg sammen til peptidkjeder med opptil tolv ledd.
Studien er viktig for å forstå hvilken betydning meteoritter kan ha hatt for utvikling og spredning av liv i verdensrommet, understreker Singh.
