Учёные сравнили бета-аланин из образцов астероида Бенну и метеорита Мерчисон, упавшего на Землю в 1969 году, и обнаружили самую сильную изотопную аномалию, когда-либо зарегистрированную в органической молекуле внеземного происхождения. Образец Бенну доставила на Землю миссия NASA OSIRIS-REx в 2023 году.
Средние соотношения изотопов углерода в обоих образцах оказались практически одинаковыми, однако анализ отдельных атомов внутри молекул выявил резкие различия. Чтобы обнаружить эту разницу, команда разработала метод измерения изотопного состава не всей молекулы в целом, а отдельных позиций внутри неё. Обычный анализ показывает усреднённое соотношение изотопов и скрывает различия между атомами одной молекулы.
Для работы использовали два прибора, включая pico-CSIA — установку, существующую только в Университете штата Пенсильвания. Она позволяет анализировать крайне малые количества вещества, что особенно важно при работе с редкими образцами астероидного материала.
Изотопные различия показывают, что атомы углерода и азота в исследованных молекулах могли происходить из разных химических резервуаров. При этом общая структура изотопного распределения в бета-аланине Бенну и Мерчисона оказалась похожей. По мнению авторов, это допускает образование молекул в результате одного процесса, но в разных областях Солнечной системы.
Бета-аланин не входит в число 20 аминокислот, из которых строятся белки, но встречается в живых организмах и может участвовать в образовании пептидов. Ранее та же научная группа изучала глицин образцов Бенну и пришла к выводу, что он мог образоваться в холодной и суровой среде, а не в тёплых и влажных условиях. Следующий этап работы — выяснить, как воздействие воды и другие процессы в космосе меняют изотопное распределение внутри органических молекул.