В метеоритах Мерчисон и Агвас-Саркас обнаружили десятки тысяч ранее неизвестных органических соединений. Исследование провела группа Джозефа У. Фрай-Джонса из Национальной лаборатории сильных магнитных полей и Университета штата Флорида, а его результаты опубликованы в The Planetary Science Journal. Учёные изучали не отдельные знакомые молекулы, а растворимую органическую материю метеоритов целиком.
Оба объекта относятся к углистым хондритам — метеоритам, сформировавшимся ещё до появления планет Солнечной системы. Их вещество возникло в окружавшем молодое Солнце облаке газа и пыли, а часть химических компонентов может быть старше самого Солнца. Мерчисон упал в Австралии в 1969 году, а Агвас-Саркас достиг поверхности Земли в Коста-Рике в 2019-м.
Для анализа образцы измельчили и последовательно промыли метанолом, этанолом, хлороформом и толуолом; для Мерчисона дополнительно применили ацетон. Полярные растворители извлекали преимущественно органические вещества с азотом и кислородом, тогда как менее полярные растворяли маслянистые соединения с ароматическими кольцами. Затем полученные растворы исследовали масс-спектрометром с магнитным полем 21 тесла и высокоточным атомно-силовым микроскопом.
Масс-спектрометр, установленный в Национальной лаборатории сильных магнитных полей в Таллахасси, определял массу соединений с погрешностью меньше массы одного электрона. Атомно-силовой микроскоп, работавший в Брукхейвенской национальной лаборатории на Лонг-Айленде, позволил рассмотреть структуру молекул. Исследователь Перси Цаль наносил экстракты на медный кристалл в вакууме, после чего сканировал их наконечником с закреплённой молекулой угарного газа.
В Мерчисоне специалисты выявили более 66 тысяч уникальных молекулярных формул, а в Агвас-Саркасе — свыше 91 тысячи. Масса соединений доходила до 1000 атомных единиц, число атомов углерода составляло от 10 до 70, а кислорода — до 20. При этом разные растворители извлекали почти непохожие наборы веществ: в метанольной и толуольной фракциях Мерчисона совпало менее 1% формул.
Кроме того, исследователи нашли множество металлоорганических соединений с железом, углеродными цепями длиной более 35 атомов и нередко магнием; часть таких веществ была сильно окислена. Между двумя метеоритами также совпадала лишь небольшая доля формул, причём в Агвас-Саркасе оказалось значительно меньше магнийсодержащих металлоорганических соединений. Как сообщает Universe Today, результаты показывают, что метеориты были не просто источником аминокислот, а своеобразными резервуарами сложной органической химии, существовавшей в Солнечной системе задолго до появления жизни.