Межзвездные облака могли сыграть ключевую роль в происхождении аминокислот
Новое исследование утверждает, что условия межзвездных облаков могли сыграть значительную роль в наличии ключевых строительных блоков жизни в Солнечной системе.
«Углеродистые хондриты, одни из древнейших объектов во Вселенной, представляют собой метеориты, которые, как считается, способствовали зарождению жизни. Они содержат несколько различных молекул и органических веществ, в том числе амины и аминокислоты, которые являются ключевыми строительными блоками жизни и имели решающее значение для создания жизни на Земле. Эти вещества необходимы для создания белков и мышечной ткани», — говорят ученые.
Большинство метеоритов представляют собой осколки астероидов, давно распавшихся в поясе астероидов, расположенном между Марсом и Юпитером. Такие фрагменты вращаются вокруг Солнца — иногда в течение миллионов лет — прежде чем столкнуться с Землей.
Один из вопросов, на который ученые пытаются ответить, заключается в том, как аминокислоты вообще попали в углеродсодержащие хондриты. Поскольку большинство метеоритов происходят из астероидов, ученые пытались воспроизвести аминокислоты, моделируя условия астероидов в лабораторных условиях, процесс, называемый «водным изменением».
«Этот метод не был на 100% успешным», — говорит Данна Касим, руководитель исследования. «Однако состав астероидов возник из родительского межзвездного молекулярного облака, которое было богато органикой. Хотя прямых доказательств наличия аминокислот в межзвездных облаках нет, есть свидетельства наличия аминов. Молекулярное облако могло обеспечить аминокислоты в астероидах, которые передали их метеоритам».
Чтобы определить, в какой степени аминокислоты образовались в условиях астероидов и в какой степени они были унаследованы от межзвездного молекулярного облака, ученые смоделировали образование аминов (производные аммиака) и аминокислот, как это происходит в межзвездном молекулярном облаке.
Они создали льды, которые очень распространены в облаке, и облучили их, чтобы имитировать воздействие космических лучей. Это заставило молекулы распасться и рекомбинировать в более крупные молекулы, что в конечном итоге привело к образованию органического остатка.
Затем исследователи снова обработали остаток, воссоздав условия на астероиде, и изучили вещество в поисках аминов и аминокислот.
«Независимо от того, какую обработку на астероиде мы проводили, разнообразие аминов и аминокислот из экспериментов с межзвездным льдом оставалось постоянным», — сказала Данна Касим. «Это говорит нам о том, что условия межзвездных облаков весьма устойчивы к влиянию астероидов. Такие условия могли повлиять на распределение аминокислот, которые мы находим в метеоритах».
Однако содержание отдельных аминокислот удвоилось, что позволяет предположить, что условия на астероидах влияют на количество присутствующих аминокислот.
«По сути, мы должны учитывать как условия межзвездного облака, так и условия на астероидах, чтобы лучше интерпретировать распределение», — сказала она.
Исследователи с нетерпением ждут изучения образцов астероидов, полученных с помощью таких миссий, как OSIRIS-REx, который в настоящее время возвращается на Землю, чтобы доставить в сентябре образцы с астероида Бенну, и Hayabusa2, который недавно вернулся с астероида Рюгу, чтобы лучше понять роль межзвездных облаков в распределении строительных блоков жизни.
«Когда ученые изучают эти образцы, они обычно пытаются понять, на что влияют астероидные процессы, но ясно, что теперь нам нужно решить, как межзвездное облако влияет на распределение строительных блоков жизни», — сказала Данна Касим.
Работа опубликована в журнале ACS Earth and Space Chemistry.