ГЛАВНАЯ » 2012 » Декабрь » 15 » Ученые успешно "вырастили" молекулы органики в космических условиях
19:24
Ученые успешно "вырастили" молекулы органики в космических условиях
Американские
астробиологи воссоздали процесс формирования сложных органических
молекул из относительно простых неорганических соединений при
космических температурах и прочих условиях, что поможет понять, как
зародилась жизнь на Земле, говорится в статье, опубликованной в журнале
Astrophysical Journal Letters.
"Первые
шаги на пути эволюции жизни могли произойти в самых холодных уголках
Вселенной. Мы были удивлены тем, что органические молекулы могут
"завариваться" на кристаллах космического льда даже при таких низких
температурах, которые мы поддерживали в нашей лаборатории", - заявил
руководитель группы ученых Мурти Гудипати (Murthy Gudipati) из
Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене (США).
В
последние два десятилетия астрономы обнаружили сложные органические
соединения в материи астероидов и комет в пределах Солнечной системы и
экзотические неорганические вещества - графен, углеродные трубки и
фуллерены - в далеких туманностях, где формируются новые звезды.
Современные модели формирования Солнечной системы предполагают, что
органические вещества появились в пределах узкого "кольца" в
окрестностях светила, где была достаточно высокая температура для
поддержания химических реакций.Гудипади
и его коллеги пытались выяснить, возможно ли формирование сложных
углеводородов и углеводов на окраинах протопланетных дисков, где царят
низкие температуры и практически отсутствуют фотоны высокой энергии,
запускающих химические реакции в непосредственной близости от
новорожденных светил.
Для
этого астробиологи создали особый реактор, внутри которого царила
невесомость и сверхнизкая температура - 5 градусов Кельвина, или 268
градусов ниже нуля по шкале Цельсия. В ходе эксперимента ученые облучали
частички водного льда и молекулы аммиака, угарного и углекислого газа
при помощи "космических лучей" разной природы и силы.
Завершив
цикл облучения, исследователи проверяли химический состав отдельных
зерен при помощи лазерного спектрометра MALDI. К удивлению Гудипати и
его коллег, на поверхности льдинок они обнаружили множество
полициклических ароматических углеводородов (ПАУ).
По
словам ученых, эти молекулы не были инертными - они активно
взаимодействовали между собой, вступая в сложные химические реакции.
Часть ПАУ потеряла характерную для них замкнутую структуру и
превратилась в другие виды органики. Как считают астробиологи, такие
реакции могут в конечном итоге привести к появлению аминокислот и
азотистых оснований, составляющих основу белков и ДНК.
"Молекулы
ПАУ прочны и достаточно инертны по своей природе, и поэтому нас крайне
удивило то, что они вступали в реакции при столь низких температурах", -
пояснил Гудипати.
Тем
не менее, молекулы полициклических углеводородов пока так и не были
обнаружены в космосе. Авторы статьи полагают, что им удалось найти
объяснение этого феномена - когда ПАУ попадают на поверхность зерен
льда, большая их часть сразу превращается в другую органику, что делает
их "невидимыми" для наблюдателей с Земли.
Как
считают Гудипати и его коллеги, их открытие расширяет число возможных
сценариев зарождения жизни на Земле. Вполне возможно, что весомая часть
первичной органики на нашей планете возникла не в окрестностях Солнца, а
на окраинах Солнечной системы, и лишь потом попала на Землю.