Японские учёные изучили образование аминокислот в открытом космосе

Японские химики впервые воспроизвели процесс формирования аминокислот в первичной материи Солнечной системы в ходе опытов с образцами пород, похожими по составу, свойствам и структуре на примитивные метеориты-хондриты. Эти опыты подтвердили возможность возникновения «кирпичиков жизни» в открытом космосе, пишут ученые в статье, опубликованной в среду в журнале ACS Central Science.

«Наши опыты показали, что молекулы аминокислот могли формироваться внутри будущих астероидов еще до возникновения Солнца в результате реакций между простыми неорганическими веществами, источником энергии для которых служили гамма-лучи, возникавшие в результате распада атомов алюминия-26 и других нестабильных изотопов. Эти процессы породили будущие первичные запасы земной органики», — пишут исследователи.

До недавнего времени астрономы предполагали, что органические соединения крайне редко встречаются в Галактике и во Вселенной в целом. Когда ученые впервые детально изучили «зародыши» звезд и облака межзвездного газа, они обнаружили, что это не так. Оказалось, что они содержат в себе огромные количества простейших углеводородов, спиртов, сахаров и аминокислот. Их следы были позже найдены даже в очень далеких от нас галактиках.

Открытие этих «кирпичиков жизни» в открытом космосе, как пишет группа химиков под руководством Йоко Кебукавы, доцента Национального университета Йокогамы (Япония), заставило ученых задуматься о том, как и когда возникли эти молекулы. В частности, пока исследователи не могут точно сказать, могли ли эти вещества возникать в протопланетных дисках еще до того, как в их центрах вспыхивали новые светила.

Космическая фабрика аминокислот

Кебукава и ее коллеги получили ответ на этот вопрос в рамках серии опытов, в ходе которых они воспроизвели состав первичной материи Солнечной системы и проследили за тем, какие реакции могут происходить в ее толще в таких же условиях, в которых находился протопланетный диск еще до появления Солнца.

В ходе этих опытов, как отмечают химики, они учли то, что «стройблоки» Земли и других планет содержали в себе большие количества алюминия-26 и других короткоживущих изотопов, чей период полураспада составляет несколько миллионов лет. Распады этих атомов нагревали окружающую их материю и создавали в ней благоприятные условия для сложных химических реакций с участием молекул воды.

Японские исследователи обнаружили, что гамма-излучение, порожденное распадами алюминия-26 и других радионуклидов, заставляет молекулы аммиака, воды, углекислого газа, метанола, формальдегида и других примитивных компонентов первичной материи Солнечной системы активно вступать в сложные химические реакции. Они приводили к образованию множества молекул глицина, аланина, глутаминовой кислоты, серина и некоторых других аминокислот.

Все эти вещества, как отмечают исследователи, активно возникали как при интенсивном и коротком облучении, так и при длительном воздействии менее мощного источника гамма-излучения. Это говорит о том, что аминокислоты могут формироваться в открытом космосе в очень широком диапазоне условий, что свидетельствует о присутствии обширных запасов органики на ранней Земле, а также на похожих на нее экзопланетах, подытожили химики.