Ученые выяснили, как могли возникнуть первые "кирпичики жизни" на Земле

Необычный лабораторный эксперимент помог ученым доказать, что базовые "кирпичики жизни" – молекулы спиртов, сахаров и аминокислот – могут возникать в открытом космосе из метана и других простых молекул при их столкновениях с космическими лучами, говорится в статье, опубликованной в Journal of Chemical Physics.

«Эти реакции молекулярного синтеза, как мы считаем, могли играть определяющую роль в биогенезе и формировании простейших "кирпичиков жизни" в Солнечной системе, и быть ключом к зарождению жизни и химической эволюции органических молекул в других уголках Вселенной», — пишут Сасан Эсмаили (Sasan Esmaili) и его коллеги из университета Шербрука (Канада).

По современным представлениям, Земля и прочие планеты Солнечной системы сформировались в первые несколько сотен миллионов лет ее жизни внутри газопылевой туманности, окружавшей новорожденное Солнце. В начале своей жизни Земля представляла собой раскаленный шар, на поверхности которого просто не могли существовать летучие элементы и вещества, в том числе вода, углерод и соединения азота, а также органические "кирпичики жизни".

Возникает вопрос, почему тогда все эти вещества встречаются на поверхности Земли и в земной коре в большом изобилии. На этот счет у ученых есть несколько теорий, и, к примеру, присутствие воды на Земле объясняется тем, что ее могли "завезти" на нашу планету астероиды и кометы, бомбардировавшие поверхность Земли примерно 3,8 миллиарда лет назад.

Некоторые странности в изотопном составе молекул воды в древнейших кометах, а также недавние данные по химическому составу кометы Чурюмова-Герасименко заставляют многих ученых предполагать, что львиная доля первичных "кирпичиков жизни" Солнечной системы возникла еще до ее рождения. Возникает неизбежный вопрос – как подобные молекулы могли возникнуть в темной пустоте межзвездного пространства без света новорожденного Солнца или других источников энергии.

Эсмаили и его коллеги попытались найти ответ на этот вопрос, предположив, что источником такой энергии могут быть космические лучи, сталкивающиеся с молекулами межзвездного газа. Они проверили эту идею, облучая смесь из мелких зерен льда, аммиака, угарного газа, водорода, простейших углеводородов и прочих веществ, которые встречаются в первичной материи "звездных яслей" – плотных облаков газа, в которых рождаются новые звезды и планеты.

В роли космических лучей выступали пучки электронов и фотоны рентгеновского излучения, мощность которых была подобрана таким образом, чтобы они соответствовали по своей интенсивности их реальным "кузенам". Периодически ученые подвергали "межзвездную материю" воздействию магнитных полей и других типов излучения, имитируя различные процессы, которые происходят в открытом космосе.

Как достаточно быстро показали эти опыты, внутри камеры начали возникать молекулы ацетилена, спиртов, ароматических углеводородов, сахаров и многих других "кирпичиков жизни", которые, как раньше считали ученые, могут возникать только внутри будущих звездных систем.

Это, как считают Эсмаили и его коллеги, говорит о том, что большая часть запасов первичной органики Солнечной системы действительно могла родиться до появления Солнца и планет, а также в окрестностях других миров, открытых недавно при помощи "Кеплера" и других телескопов.

Источник