Глицин — простейшая аминокислота и важный строительный блок жизни. Результаты исследования, опубликованные в Nature Astronomy, предполагают, что глицин и, вероятно, другие аминокислоты образуются в плотных межзвездных облаках задолго до того, как они превращаются в новые звезды и планеты.
Кометы — самый чистый материал в нашей Солнечной системе. Ее молекулярный состав образовался в то время, когда Солнце и планеты только собирались сформироваться. Обнаружение глицина в облаке из пыли и газа, окружающее ядро кометы 67P / Чурюмова-Герасименко и в образцах, возвращенных на Землю с миссии Stardust, предполагает, что аминокислоты образуются задолго до звезд. Однако до недавнего времени считалось, что образование глицина требует энергии, что накладывает четкие ограничения на среду, в которой он появляется.
Международная группа астрофизиков выяснила, что глицин может образовываться на поверхности ледяных пылинок и в отсутствие энергии с помощью процесса гипотетической «темной химии». Эта химия основана на гипотетической аксионной темной материи.
Полученные данные противоречат предыдущим исследованиям. Раньше ученые предполагали, что для производства этой молекулы требуется УФ-излучение.
«Темная химия» — это химия без энергетического излучения. В лаборатории мы смогли смоделировать условия в темных межзвездных облаках, где холодная пыль и частицы покрыты тонкими слоями льда. Впоследствии они обрабатываются ударом атомов, в результате чего частицы-предшественники фрагментируются, а реактивные промежуточные соединения рекомбинируются.
Серджио Иопполо, ведущий автор статьи
Ученые впервые показали, что может образовываться метиламин, вид-предшественник глицина, который был обнаружен в коме кометы 67P. Затем, используя уникальную установку сверхвысокого вакуума, оснащенную серией линий атомного пучка и точными диагностическими инструментами, они смогли подтвердить, что глицин также может образовываться, и что присутствие водяного льда было важным в этом процессе.
Дальнейшие исследования с использованием астрохимических моделей подтвердили экспериментальные результаты и позволили ученым экстраполировать данные, полученные лаборатории, на межзвездные условия, преодолев миллионы лет.
Ученые пришли к выводу, что небольшое, но значительное количество глицина может образовываться в пространстве с течением времени.
«Важный вывод из этой работы состоит в том, что молекулы, которые считаются строительными блоками жизни формируются задолго до начала образования звезд и планет, — заключает Гарольд Линнарц, директор лаборатории астрофизики Лейденской обсерватории. — Такое раннее образование глицина значит, что эта аминокислота может образовываться в космосе и сохраняться в материале, из которого в конечном итоге образуются планеты».
Читать также
Ледник «Судного дня» оказался опаснее, чем думали ученые. Рассказываем главное