Azot trafił na Ziemię dzięki meteorytom

Mikrometeoryty pochodzące z lodowych ciał niebieskich w zewnętrznym Układzie Słonecznym mogą być odpowiedzialne za to, że azot trawił w okolice Ziemi we wczesnych dniach istnienia naszego Układu Słonecznego.

Związki azotu, takie jak sole amonowe, występują obficie w materiale zrodzonym w regionach odległych od Słońca, ale dowody na ich transport do ziemskiego obszaru orbitalnego były słabo poznane. Nowe odkrycie badaczy z Kyoto University i University of Hawai’i at Mānoa, zostało opublikowane w czasopiśmie Nature Astronomy.

„Nasze ostatnie odkrycia sugerują możliwość, że azot w większej ilości niż wcześniej sugerowano został przetransportowany w pobliże Ziemi, potencjalnie służąc jako budulec dla życia na naszej planecie” – mówi Hope Ishii, współautorka badania i wykładowca w Hawai’i Institute of Geophysics and Planetology w UH Mānoa School of Ocean and Earth Science and Technology (SOEST).

Podobnie jak wszystkie asteroidy, Ryugu jest małym, skalistym obiektem krążącym wokół Słońca. Sonda kosmiczna Hayabusa2 Japońskiej Agencji Badań Kosmicznych zbadała Ryugu i przywiozła materiał z jej powierzchni na Ziemię w 2020 roku. Ta intrygująca asteroida jest bogata w węgiel i uległa znacznemu wietrzeniu kosmicznemu spowodowanemu zderzeniami mikrometeorytów i ekspozycją na naładowane jony emitowane przez Słońce.

W tym badaniu naukowcy starali się odkryć wskazówki dotyczące materiałów docierających w pobliże orbity Ziemi, gdzie obecnie znajduje się Ryugu, szukając dowodów kosmicznego wietrzenia w próbkach Ryugu. Za pomocą mikroskopu elektronowego odkryli, że powierzchnie próbek Ryugu pokryte są drobnymi minerałami złożonymi z żelaza i azotu (azotek żelaza: Fe4N).

„Zaproponowaliśmy, że małe meteoryty, zwane mikrometeorytami, zawierające związki amoniaku, zostały dostarczone z lodowych ciał niebieskich i zderzyły się z Ryugu. Kolizje z mikrometeorytami wywołują reakcje chemiczne na magnetycie i prowadzą do powstania azotku żelaza” – mówi Toru Matsumoto z Kyoto University, główny autor badania.

Na powierzchni magnetytu zaobserwowano azotek żelaza, który składa się z atomów żelaza i tlenu. Gdy magnetyt jest wystawiony na działanie środowiska kosmicznego, atomy tlenu są tracone z powierzchni przez napromieniowanie jonami wodoru ze Słońca (wiatr słoneczny) oraz przez ogrzewanie w wyniku uderzenia mikrometeorytu. Procesy te tworzą metaliczne żelazo na samej powierzchni magnetytu, które łatwo reaguje z amoniakiem, tworząc idealne warunki do syntezy azotku żelaza.

Emil Gołoś