热解,光谱和外星有机物半岛综合体育官方APP下载德甲

Mark a . Sephton

影响和天体物质研究项目中心、地球科学和工程、伦敦帝国理工学院,英国伦敦SW7 2 az,。电子邮件:(电子邮件保护)

陨石和有机物质

小行星带充斥着左边,在从行星的建筑材料。对象从未结合形成更大的身体表示时间胶囊创建后不久,在大约46亿年前太阳系的诞生。在行星形成的过程可判读的使用正确的工具和过程。虽然昂贵的和冒险的太空任务访问了小行星和少量的材料返回地球,更多的数目将被送到地球自然形式的陨石(图1)。小行星的碎片,经常产生的碰撞,穿过地球轨道,囿于其引力。

陨石的研究揭示了一系列类型表明各种形式和层次的处理由热量和水但最原始类型的碳质球粒陨石是包含几个百分比的有机物。这些富含有机物对象从太空魅力几个世纪的主题。的航空公司善意的非生物有机质,早于地球上生命的起源,陨石的有机化学演化提供一个有价值的洞察太阳系和第一个化学生物系统步骤。提出有各种有机物的来源地区陨石和星际云,它们包括行星盘和星状的陨石母体。因此,陨石的旅程有机物可以开始太阳系诞生之前,可以结束在地球实验室研究陨石(图2)。

陨石中的有机物存在的分子量范围。低分子量化合物类包括脂肪族和芳香族碳氢化合物,氨基酸,核酸基地、羧酸、膦酸,磺酸酸和sugar-related化合物。¹然而,低分子量化合物是次要组件相对于高分子量、主要芳香,网络。这个网络已经被几个名字,包括kerogen-like材料和不溶性有机物,虽然前一项生物地球化学而后者回避了问题的实质内涵,不溶于什么?为了避免歧义,作者一直使用通用术语高分子材料。

分析工具

高分子材料的结构已经被调查使用non-degradative技术,如核磁共振光谱和x射线光谱吸收边附近的结构。半岛综合体育官方APP下载德甲然而直接访问陨石大分子单位是由趋向下降的方法,最常见的是热解,受试者高分子材料热裂变。²一旦被解放,高分子实体可以特征及其大分子物质建设和后续处理的记录阅读的帮助下光谱技术。

热解可以作为在线或离线技术,前者提供分析效率,后者允许灵活性的产品描述前预处理。在线的大分子物质热解陨石的例子包括许多“用连字符连接技术”等直接insertion-mass光谱法,³裂解气相色谱-光谱法、热解气chromatography-isotope比质谱,⁴thermochemolysis-gas色谱-光谱法^5,6和pyrolysis-Fourier变换红外(ir)光谱。半岛综合体育官方APP下载德甲⁷离线的大分子物质热解陨石的例子包括含水热解⁸水是在直接接触实验的样本期间和hydropyrolysis吗⁹热解是由高氢气压力和辅助分散catalytically-active阶段。

热解和陨石高分子材料

热解透露,高分子材料包括浓缩芳香核心,连接由脂肪族和醚联系和各种功能基团。高分子材料从不同的碳质球粒陨石类似,表明一个共同的起源。¹⁰小行星采样的影响是一个普遍和广泛的有机材料在形成。虽然,定量评估表明,尽管显示表面化学相似性,不同层次的处理后吸积导致大分子宪法陨石之间的变化。高分子材料,因此,记录主要和次要的化学反应,是一个有价值的指标早期的太阳系及其有机成分。

热解也可以复制过程发生在陨石父的身体。免费的芳烃的结构相似性陨石和高分子材料的热解碎片导致的建议,这两个分数由自然pre-terrestrial退化活动连接。离线含水热解的大分子物质(图3)和compound-specific碳同位素比值分析芳烃免费分数和热解产品表明一个明确的相关性为这些单位但自由包含更多的光活性化合物碳同位素。数据暗示优惠释放大分子单位在什么可能是太阳系最古老的石油生成事件。⁸

芳香大分子有机物不仅是发现陨石和出现常见的整个宇宙。有机物之间的连接远程观察在星际空间[图2 (a)],承认在陨石经常被假定。支持这个论断充实在原子弹的重同位素氢的陨石,高分子材料。氘集中在星际环境中离子分子反应发生。然而一个障碍的障碍interstellar-meteorite连接两个地点的大小差异。——four-ring多环芳烃(PAH)发布的一般高分子材料的热解从陨石与大于20-ring PAH的星际介质。高效的热解技术再加上气相色谱分析-质谱法,然而,发现七环多环芳烃单元从高分子材料的默奇森陨石。⁹此外,检查实验残留物和比较与陆地等价物表明更大的实体必须出现在实验残留物。这些数据之间的明显不和谐协调陨石的和星际有机库存。

热解和生活

陨石的研究一般集中在物质生存到达地球表面,但大部分流入陨石是切除在通过大气层[图2 (d)]。热解研究可以重现这个过程和描述和量化挥发物丢失(图4),生成的气体包括水、二氧化碳、甲烷和二氧化硫。^7,11这种热解研究提供了新的见解的气体行星表面和他们的角色在我们的大气和海洋的形成和修改在激烈的重型轰炸在地球早期的历史。看来,气候变化的二氧化碳和水可能是陨石所提供的气体。meteorite-derived气体的温室效应尤其与早期地球,我们年轻的时候太阳会有降低亮度(75%)相比,目前的一天。额外的meteorite-derived气体会帮助增加温度,阻止地球冻结,从而避免人生的灭绝。

一个热门话题是火星大气中甲烷的来源已检测到远程红外光谱。半岛综合体育官方APP下载德甲¹²在地球上甲烷的存在通常表明生命的活动和类似的断言了火星气体。然而对甲烷是可能的和非生物的解释包括热液蚀变的火成岩(serpentinisation),火山活动和陨石陨落。以外的火山作用产生气体甲烷和这些不出现在火星和热解研究折现陨石消融作为一个主要因素。¹³这些结论serpentinisation离开,甚至生命,剩下的可能性。

陨石的高分子材料的变更在早期地球水的存在可以作为生命起源以前的有机质的来源。^14,15含水热解陨石的高分子材料的研究表明,水处理导致有机化合物的释放可能导致库存与生物相关的化合物。一些陨石含水热解生成的分子的高分子材料疏水性和亲水性部分,可以作为自组织膜分子。热液环境陨石高分子降解会发生在太阳系早期广泛。大影响,自己,产生热量,引起周边地区热液活动,这表明大型陨石可以提供生命的原料和所需的热量引起进一步的化学演化。

热解和火星

热解不仅被用于从小行星陨石,然而,来自火星的陨石也以这种方式被研究过。撵出火星表面附近的巨大影响,这些岩石似乎含有大分子有机物。脂肪族和芳香族碳氢化合物已经摆脱溶剂提取的样本和热解数据显示表面相似的有机物碳质球粒陨石的冲击造成的弹射事件期间可能已经造成了。¹⁶

作为一个有效的动员的主要有机成分样品,应该是意料之中看到热解与光谱法结合使用火星任务。1976年海盗号探测器在火星上的操作使用为了检测有机质热解技术。¹⁷火星科学实验室的使命,于2012年开始运营,还包含一个有机热解系统检测。¹⁸未来天外火星任务将使用一个火星有机分子分析仪包含提取和热解系统引入有机化合物。¹⁹天外火星将使用一个钻挖深火星表面,避免任何氧化问题认为杜绝有机检测海盗。

结论

的实践材料,历经数十亿年的太阳系历史和让它破坏热裂变含有讽刺。然而这些热解技术,结合光谱分析,帮助我们了解太阳系的有机物。此外,它们揭示了二次加工的陨石材料似乎提高atm承载的能力生活在行星表面以及提供的原材料可能产生生命。热解和光谱学的强有力的组合将继续提供洞察生活在太阳系的起源和分布,寻找其他星球上半岛综合体育官方APP下载德甲的生命的遗迹。

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