Астрономія

Гліцин може формуватися у міжзоряному середовищі без опромінення зірок

Дослідники перевірили, чи може утворюватися гліцин в умовах темної міжзоряної хмари. Експерименти, підкріплені астрохімічними моделями, дозволяють припустити, що ця амінокислота може формуватися у водяному льоді без енергетичного опромінення (наприклад, ультрафіолетових фотонів і космічних променів). Таким чином, гліцин міг утворюватися на крижаних зернах ще до формування зірок та забезпечувати основу для складної та повсюдної пребіотичної хімії у космосі. Стаття про це доступна у журналі Nature Astronomy.

Що таке гліцин?

Гліцин — це найпростіша амінокислота, що слугує будівельним блоком для білків організмів. Цю сполуку разом із метиламіном, одним з її можливих прекурсорів, зафіксували у комі комет Wild 2 та Чурюмова-Герасименко (67P). Окрім того, десятки основних амінокислот також були виявлені у метеоритах. Вважається, що утворення цих сполук в хондритах відбувається переважно через зміни в глибоких шарах під поверхнею планетезималей Сонячної системи. Але гліцин, знайдений у частинках пилу та льоду, викинутих з ядра комети 67P, є матеріалом, який не зазнав істотних змін під дією тепла чи рідкої води. Отже, інсують вагомі докази того, що комети — це найпримітивніші планетарні тіла Сонячної системи, а будівельні блоки для життя у їхніх льодах мають міжзоряне походження. Розкриття утворення та розподілу складних органічних молекул у космосі є ключовим для розуміння початкових умов виникнення життя на Землі.

Яке дослідження провели вчені?

У новому дослідженні міжнародна команда вчених продемонструвала, що гліцин може утворюватися на поверхні крижаних зерен пилу за відсутності енергетичного опромінення. Отримані дані суперечать попереднім дослідженням, які припускали, що для отримання цієї молекули необхідне ультрафіолетове світло. Дослідники змоделювали умови в темних міжзоряних хмарах, де частинки холодного пилу вкриваються тонкими шарами льоду. Під випливом ударів атомів сполуки-прекурсори всередині них фрагментуються та рекомбінують.

Вчені спершу показали, як міг утворитися метиламін, вихідний компонент для гліцину, який був виявлений в комі комети 67P. Потім, використовуючи вакуумну установку, оснащену низкою атомних променів і точними діагностичними інструментами, вони змогли підтвердити, що гліцин також може утворюватися у цьому середовищі. Наявність водяного льоду має важливе значення в цьому процесі.

Подальші дослідження з використанням астрохімічних моделей підтвердили експериментальні результати і дозволили дослідникам екстраполювати лабораторні дані до міжзоряних умов, де ці процеси тривають мільйони років. Таким чином, молекули, які вважаються будівельними елементами життя, могли утворюватися задовго до початку формування зірок і планет. Скоріш за все, ця амінокислота може бути поширеною у космосі і зберігатися в льоді до включення у комети і планетезимали, які слугують матеріалами для планет.

прекурсорів
Хімічна речовина, що є вихідним компонентом для синтезу нової речовини або бере участь у проміжних реакціях для її створення.
комі
Хмара пилу й газу, що оточує ядро комети.
планетезималей
Тверді тіла протопланетних дисків.

Фото в анонсі: ESA / Rosetta / NAVCAM