Российские астрофизики приблизились к разгадке происхождения жизни
Российские ученые впервые синтезировали ключевое для формирования жизни органическое соединение. Эксперимент проходил в лабораторных условиях, приближенных к космическим. Результаты успешного эксперимента показывают, что простейшая органика может возникать в космосе. Это на шаг приближает научное сообщество к разгадке тайны зарождения жизни во Вселенной.
Ученым Самарского национального исследовательского университета им. Королева впервые удалось синтезировать один из простейших кетоальдегидов — метилглиоксаль (CH3C(O)CHO) в условиях, приближенных к космическим. Для этого они использовали лед, в состав которого входил угарный газ и ацетальдегид. Полученное вещество поместили в глубокий вакуум при температурах жидкого гелия и облучили потоком электронов.
Кетоальдегиды — важные соединения, выступающие промежуточными в биохимических процессах живых организмов, таких как метаболизм углеводов, липидов и аминокислот. Они играют ключевую роль в пребиотическом синтезе основных биомолекул, участвующих в создании жизни. Однако ученые до сих пор не могут точно сказать, как они образуются.
Чтобы понять, какое вещество было получено в результате эксперимента, исследователи применили метод масс-спектрометрии, который позволяет определить состав и строение молекул продуктов с помощью точного подсчета их массы. Образовавшиеся молекулы ионизировали с помощью вакуумного ультрафиолетового (УФ) излучения с длиной волны 120 нм, после чего разгоняли в электрическом поле. Вычислить массу удалось благодаря подсчету времени, которое требуется иону для достижения детектора. В свою очередь, длина волны УФ-излучения предоставила дополнительную информацию о структуре молекул. Это позволило исследователям отличить изомеры — молекулы с одинаковым составом и массой, различающиеся по структуре и свойствам.
Эксперимент показал, что синтезированные вещества могут быть перспективными кандидатами для будущих поисков жизни на других небесных телах. Успешное воспроизведение соединений в условиях лаборатории говорит о том, что кетоальдегиды и их производные могут быть синтезированы и в глубоком космосе. Метилглиоксаль способен формироваться даже при крайне низких температурах — около 5 градусов Кельвина (минус 268 градусов Цельсия). В таком случае вполне вероятно, что вещество может накапливаться даже в очень холодных областях межзвездной среды и после синтеза служить «строительным материалом» для зарождения жизни на планетах. Предположительно, именно эти органические соединения могли существовать на ранних этапах формирования Земли и стали предшественником сахаров, сахарных кислот и аминокислот.
В планах Самарских ученых — продолжить изучать процессы образования сложных молекул из простых в условиях космического пространства, чтобы построить модель химической эволюции Вселенной. Они попытаются понять, способны ли ключевые молекулы для формирования жизни синтезироваться в условиях космоса, а также попробуют приблизиться к разгадке основного вопроса, интересующего человечество — одни ли мы во Вселенной.
Ранее российские ученые нашли новый способ поиска магнитных частиц в космосе. Для этого они предложили обратиться за помощью к Вселенной и проводить поиски элементарных частиц с ненулевым магнитным зарядом в магнитарах — самых мощных магнитах.
