Ученые выяснили, как в космосе может сформироваться ключевой для жизни элемент
Современной науке пока известна только одна форма жизни — органическая, основанная на углероде. И для её нормального развития требуется огромное количество разнообразных соединений. Как появлялись многие из них вне лаборатории — до сих пор не до конца понятно, но белых пятен становится всё меньше. Одно из них только что устранила команда химиков, которая открыла новый механизм создания нестабильных, но очень важных для жизни молекул — карбенов.
Карбены — это соединения двухвалентного углерода. Из-за того, что С «в идеале» четырёхвалентный и постоянно ищет, чем заполнить две свободные орбитали, молекулы эти крайне короткоживущи. Но некоторые из них играют ключевую роль в синтезе других органических веществ, выступая в качестве катализаторов. При этом способы их получения зачастую довольно трудоёмкие и невоспроизводимые в условиях космоса. Или не совсем?
Коллектив учёных во главе с биохимиком Лией Додсон смог создать вещество, известное как гидроксиметилен (HCOH), из обычного метанола, который можно найти не только в любой лаборатории, но и в космосе. Причём для превращения не потребовалось никаких центрифуг или прочего дорогостоящего и сложного оборудования, а всего лишь… ультрафиолетовое излучение.
Всё, что потребовалось экспериментаторам — это специальные ёмкости и стандартный 193-нанометровый ультрафиолетовый лазер. Такая длина волны чрезвычайно распространена в космосе, где для неё есть множество естественных источников. А значит, нет ничего невозможного в том, чтобы как минимум гидроксиметилен, а как максимум — и другие карбены, зарождались не в специфических условиях на редких пригодных для жизни планетах, а прямо в космической среде.
При комнатной температуре гидроксиметилен распадается в течение 15 миллисекунд. Это, конечно, быстро, но далеко не так, как ожидали учёные, принимая во внимание его высокую реактивность. А значит, исследователи получили возможность не только зафиксировать факт распада, но и пронаблюдать за тем, как именно он происходил. И результаты обнадёживающие: продуктами распада служат не только максирадикалы (как предполагалось), но и целый букет других соединений.
Таким образом, как отметили химики, дальнейшие реакции этих космических карбенов «могут привести к образованию биомолекул, из которых состоит жизнь». К примеру — сахаров (таких, как глюкоза), незаменимых источников энергии для многих организмов.
Благодаря этому эксперименту астрофизики получили в свои руки новый инструмент, который позволит с высокой точностью оценивать вероятность создания условий, пригодных для жизни, в отдалённых от нас уголках космоса. А новые химические исследования, проведённые при помощи «Уэбба» или строящегося телескопа «Нэнси Грейс Роман», позволят применить эти оценки на практике.
Самое популярное
