Учені довели, що будівельні блоки життя можуть у природний спосіб формуватися в космосі
- Вчені довели, що пептиди можуть формуватися в умовах міжзоряного простору.
- Експеримент показав, що амінокислота гліцин здатна утворювати пептиди в космічних умовах, що може свідчити про готовність до зародження життя ще до формування планет.
Глибокий космос довгий час вважали середовищем, непридатним для складної хімії. Нові лабораторні експерименти змінюють це уявлення й показують, що базові молекули, необхідні для життя, можуть з’являтися задовго до формування зірок і планет, навіть без участі планетарних умов.
Чи може життя починатися ще до народження планет?
Вчені з Aarhus University експериментально довели, що в умовах міжзоряного простору можуть формуватися пептиди – короткі ланцюжки амінокислот, з яких згодом складаються білки. Робота проводилася у співпраці з європейським науковим центром HUN-REN Atomki та суттєво розширює уявлення про хімічні процеси у Всесвіті, пише SciTechDaily.
Дивіться також Учені виявили універсальний закон природи, який обмежує еволюцію життя на Землі
Дослідження очолили хіміки Серджіо Йопполо та Альфред Томас Хопкінсон. Вони відтворили в лабораторії середовище, максимально наближене до умов усередині гігантських міжзоряних пилових хмар. Йдеться про температуру близько мінус 260 градусів Цельсія та надвисокий вакуум, за якого майже всі газові частинки постійно відкачуються з камери.
Саме в таких регіонах, розташованих за тисячі світлових років від Землі, згодом народжуються нові зорі й планетні системи. Раніше вважалося, що в них можуть виникати лише найпростіші молекули. Складніші сполуки, на кшталт пептидів, нібито з’являються значно пізніше – вже у протопланетних дисках.
Експеримент показав інше. Дослідники помістили амінокислоту гліцин на поверхню, що імітує міжзоряний пил, та опромінили її іонізуючим випромінюванням, аналогічним космічному. У результаті молекули гліцину почали з’єднуватися між собою, утворюючи пептиди й воду. Це пряме свідчення того, що перші кроки до білкової хімії можуть відбуватися ще до формування планет, зазначають автори наукової роботи, опублікованої в Nature Astronomy.
Графічне зображення гліцину на поверхні в міжзоряному середовищі, що бомбардується космічними променями для утворення пептидів, будівельного блоку білків / Зображення Альфред Томас Гопкінсон/NASA, ESA, CSA та STScI
За словами Йопполо, цей результат змінює статистичну картину походження життя. Якщо складні органічні молекули формуються ще на стадії пилових хмар, то вони можуть масово потрапляти на поверхню молодих кам’янистих планет під час їх утворення. У разі, якщо така планета перебуває в зоні придатності для життя, шанс запуску біохімічних процесів суттєво зростає.
Дослідники наголошують, що білки – лише частина необхідного набору. Для життя також потрібні мембрани, нуклеотиди та нуклеїнові основи. Поки що невідомо, чи можуть ці компоненти формуватися в космосі так само природно. Саме цим питанням займаються вчені з Center for Interstellar Catalysis, який фінансується Данським національним дослідницьким фондом.
Серджіо Йопполо, Альфред Томас Гопкінсон і дві камери надвисокого вакууму, що використовуються для дослідження реакцій в умовах міжзоряного середовища / Фото Сігне Кірк'єбо, Орхуський університет
Керівниця центру Лів Хорнекаер зазначає, що такі молекули можуть не лише бути будівельним матеріалом, а й каталізувати подальші реакції, поступово ускладнюючи хімію. Це означає, що Всесвіт потенційно значно більш хімічно активний, ніж вважалося раніше.
Попри це, науковці не стверджують, що знайшли відповідь на питання походження життя. Але результати чітко показують: багато ключових молекул виникають природно й повсюдно. А отже, умови для зародження життя можуть бути не винятком, а звичайним побічним ефектом еволюції матерії у космосі.