Murchison-meteoriet: koolstofrijke chondriet vol organische verbindingen

Murchison-meteoriet: meer dan 100 kg koolstofhoudende chondriet vol organische verbindingen — unieke inzichten in organische moleculen en het ontstaan van leven.

De Murchison meteoriet is genoemd naar de plaats waar hij viel: Murchison, Victoria, Australië. Hij is groot (meer dan 100 kg) en men heeft hem zien vallen. Het is een van de meest bestudeerde meteorieten, omdat hij behoort tot een groep meteorieten die rijk zijn aan organische verbindingen, de zogenaamde koolstofhoudende chondrieten.

Op 28 september 1969, om ongeveer 10:58 uur, werd een heldere vuurbal gezien. Hij splitste zich in drie fragmenten alvorens te verdwijnen, een rookwolk achterlatend. Ongeveer 30 seconden later werd een beving gehoord. Men vond fragmenten over een gebied groter dan 13 km², met brokstukken tot 7 kg. Eén, met een gewicht van 680 g, brak door een dak en viel in hooi. De massa bedraagt meer dan 100 kg.

Classificatie en ouderdom

De Murchison-meteoriet wordt geclassificeerd als een carbonaceous chondrite van het CM-type (vaak aangeduid als CM2). Dit betekent dat het een relatief ongewijzigd (primitief) monster is dat veel van het oorspronkelijke materiële bestand van het zonnestelsel bevat. De ouderdom van de stof in dit type meteoriet ligt rond 4,56 miljard jaar, wat het tot een belangrijke tijdcapsule maakt voor de studie van de vroege zonne-stelselgeschiedenis.

Samenstelling en textuur

Murchison bestaat uit een matrix van fijne deeltjes met ingesloten chondrules en fragmenten van oudere (presolaire) korrels. Kenmerken zijn onder andere:

• Hydratatie en klaymineralen: tekenen van watergerelateerde (aqueuze) alteratie op het moederlichaam, met de aanwezigheid van phyllosilicaten (leemachtige mineralen).
• Presolaire korrels: sporen van zeer oude, buiten het zonnestelsel gevormde deeltjes zoals SiC en grafiet.
• Rijk organisch materiaal ingebed in de fijne matrix.

Organische verbindingen

De Murchison-meteoriet is beroemd om zijn uitgebreide en diverse voorraad organische moleculen. Onderzoekers hebben aangetoond dat het monster bevat:

• tientallen tot meer dan zeventig verschillende aminozuren, waaronder zowel gewone (proteinogene) als zeldzamere typen;
• suikerachtige moleculen of afgeleiden daarvan, en andere koolhydraat-gerelateerde verbindingen;
• nucleobasen en gerelateerde stikstofhoudende organische verbindingen;
• polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAH's) en eenvoudige koolwaterstoffen;
• andere eenvoudige en complexe organische moleculen, sommige met ongewone isotopische verhoudingen.

Belangrijk is dat veel van deze verbindingen isotopisch afwijkende handtekeningen dragen (verrijking in zware isotopen zoals D en 15N), wat hun extraterrestische oorsprong ondersteunt en hen onderscheidt van aardse contaminatie. In sommige gevallen zijn kleine en tijdelijke chiraaliteitsongelijkheden (enantiomere overmaat) gerapporteerd, wat relevant is voor discussies over de oorsprong van biologische asymmetrie op aarde.

Betekenis voor de wetenschap

Murchison levert sterk bewijs dat geordende en complexe organische moleculen voorkwamen in de materialen die het jonge zonnestelsel vormden. Dit ondersteunt het idee dat een deel van de bouwstenen voor leven op aarde mogelijk door meteorieten en kometen is aangeleverd. Verder gebruiken wetenschappers Murchison als referentie voor:

• studies naar de synthese van organische moleculen in het vroege zonnestelsel en op kleine planetoïden;
• onderzoek naar aqueuze processen op kleine lichamen (hoe water chemische verandering kan bevorderen);
• het onderscheiden van terrestrische contaminatie van authentieke buitenaardse organische stof door isotopenonderzoek en strikte laboratoriumprotocollen.

Bewaring en onderzoek

Direct na de val werden veel fragmenten verzameld en verspreid naar onderzoeksinstellingen wereldwijd. Sindsdien zijn de fragmenten onderdeel geworden van talrijke wetenschappelijke studies en bewaard in collecties van universiteiten en natuurhistorische musea. Omdat organische analyses gevoelig zijn voor besmetting, hanteren onderzoekers strenge protocollen bij het openen, snijden en analyseren van stukken van Murchison.

Samengevat: de Murchison-meteoriet is een van de meest informatieve en waardevolle monsters uit het zonnestelsel. Door zijn overvloed aan organische verbindingen en primitieve samenstelling biedt hij unieke inzichten in chemische processen die hebben plaatsgevonden vóór en tijdens de vorming van de aarde en andere planeten.

Zoek op letter