一段时间以来，科学家们已经知道陨石含有生命的“组成部分”——复杂的有机分子，如氨基酸、单糖或 DNA 的化学步骤。但任何上过有机化学课的人都知道那里有大量的碳基分子，国家高磁场实验室和佛罗里达州的 Joseph W. 也知道。弗莱-琼斯的一项新研究发表在《行星科学》杂志上。
许多陨石是在太阳系行星形成之前形成的，是在绕太阳运行的气体和尘埃大锅中形成的。其中一些被称为碳质球粒陨石，能够避免行星形成过程并保留其化学成分，在某些情况下可以追溯到太阳诞生之前。
化学家花了几十年的时间分析陨石以解开其中的秘密。但在研究有机化合物时，他们通常关注特定分子。他们采集干燥的陨石样本，用水或酸清洗，然后寻找熟悉的有机物，如甘氨酸或尿嘧啶。这些实验总体上是成功的，但他们忽略了这些陨石中的绝大多数有机化合物，即可溶性有机物（SOM）。
弗雷泽谈论了我们在小行星贝努上发现的糖。
弗莱-琼斯博士决定采取不同的方法。他和他的团队从 1969 年降落在澳大利亚的默奇森陨石和 2019 年降落在哥斯达黎加的 Aguas Jarcas 陨石收集了样本。他们将它们干燥并用四种极性递减的连续溶剂（特别是默奇森样本中的甲醇、Crolon）进行清洗。
因为它们“像这样溶解”，极性较大的溶剂提取许多含有氮和氧的开链有机物，而极性较小的溶剂则提取带有“芳香”环的油性有机物。所有溶解的溶液均经过两台非常强大的仪器 – 21 特斯拉质谱仪和高分辨率原子力显微镜 (AFM)。
21-Tesla Mass Spec 位于塔拉哈西国家 MagLab，是世界上最强大的超导质谱仪。它的超能力是以荒谬的精确度测量化合物的质量——论文将误差描述为小于单个电子质量。
弗雷泽讨论了 OSIRIS-REx 样本中有机构建模块的发现。
AFM 位于长岛的布鲁克海文国家实验室，专门拍摄真实的分子照片。研究人员珀西·扎尔 (Percy Zahl) 是一位 AFM 专家，也是一位热心的天文学家，他将有机溶剂的提取物在真空中沉积到铜晶体上。然后，他将单个一氧化碳分子附着在 AFM 的尖端，并通过测量 CO 分子滑过有机物环时受到的推力来检测溶解的分子。本质上，质谱显示了化合物的组成，原子力显微镜显示了它们的结构。
并且有许多不同的化合物。研究小组在默奇森发现了超过 66,000 个独特的分子式，在阿瓜斯·哈卡斯发现了超过 91,000 个独特的分子式。它们的质量范围可达 1,000 个原子质量单位，碳原子数为 10 至 70 个，氧原子数为 20 个。有趣的是，不同溶剂溶解的分子类型几乎没有重叠——例如，Murchison 样品的甲醇提取物和甲苯提取物之间只有不到 1% 的分子式相同。
有机金属化合物的发现更加有趣。质谱仪发现了大量含铁有机分子，其碳链含有超过35个碳原子。它们代表稳定的有机金属化合物，其中一些被严重氧化，其中许多还含有镁。而且，尽管属于同一类别的小行星，但每颗小行星中只有少数原子分子式重叠。例如，Aguas Zarcas 的有机金属成分（包括镁）比 Murchison 少得多。
这项工作最重要的收获是，在生命出现之前，陨石并没有将纯氨基酸直接输送到地球表面。相反，它们看起来就像一个石化储层，类似于油田，里面有数十万种有机化合物。最终，这进一步证明复杂的有机化学早在太阳系存在生命之前就已经发生了——而且我们仍然对从非生物化学精炼厂到复杂生物系统的转变是如何发生的一无所知。但陨石和它们的天然小行星表兄弟是寻找答案的最佳地点之一。
了解更多：
布鲁克海文国家实验室 – 太阳系起源一瞥：陨石内原子的惊人细节
JW Fry-Jones 等人 – 通过 21T FT-ICR MS 和单分子 HR-AFM 成像，对 Murchison 和 Aguas Jarcas 陨石中的可溶性有机物进行直接分子尺度洞察
UT – 火星陨石含有有机化合物。生活原料？
UT – 在古代陨石中发现的有机物质
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