Самарские ученые нашли в межзвездном льду предшественника молочной кислоты
В 2024 году в Самаре заработала экспериментальная установка, позволяющая воспроизводить условия дальнего космоса и изучать эволюцию органических молекул в нашей Галактике. Цель таких исследований — приблизиться к ответу на один из самых сложных вопросов о том, как зародилась жизнь на Земле. Большой шаг вперед в этом направлении сделали ученые Самарского университета, выяснившие, что в межзвездном льду может образовываться лактальдегид — это вещество играет большую роль в процессах зарождения жизни.
Экспериментальная установка находится в Центре лабораторной астрофизики СФ ФИАН, который был создан на мегагрант от российского правительства «Происхождение и эволюция органических молекул в нашей Галактике». С помощью установки, введенной в эксплуатацию в прошлом году, специалисты ФИАН и Самарского университета имени Королева исследуют пути возникновения в Млечном Пути органических соединений, важных для зарождения жизни. И одно из таких веществ было получено в ходе недавнего эксперимента.
Речь идет о лактальдегиде (CH CH(OH)CHO) — предшественнике молочной кислоты, играющем промежуточную роль в биохимических процессах, которые связаны с образованием аминокислот, сахаров, а также сахарных кислот. Получить молекулы этого вещества ученым удалось впервые и сделано это было в условиях, полностью имитирующих дальний космос и межзвездные льды.
За основу самарские специалисты, сотрудничавшие вместе с коллегами из Гавайского университета в Маноа, взяли замороженную смесь этанола (этиловый спирт) и монооксида углерода (угарный газ). В рамках эксперимента ее облучали потоком высокоэнергетических электронов (имитация космических лучей) на установке в сверхвысоком вакууме. Аналог межзвездного льда был создан при температуре около минус 268 градусов Цельсия и, по словам ученых, стал своего рода ледяной «мантией» звездной пыли.
Точно рассчитав дозу облучения смеси, авторам удалось «ускорить» время протекания реакций во льду. В результате всего за 10 часов лабораторных экспериментов они смогли воссоздать примерно миллион лет полета замороженных частиц пыли по нашей Галактике. Кроме того, ученые доказали, что во льдах Млечного Пути может действительно образовываться лактальдегид — под влиянием галактических лучей.
«Результаты нашей совместной работы предоставляют науке новые данные о механизмах формирования сложных органических молекул в межзвездной среде и возможной роли этих молекул в происхождении жизни на Земле», — поделился доцент кафедры физики Самарского университета Иван Антонов.
В свою очередь профессор Гавайского университета Ральф Кайзер добавил, что эксперимент также указал на возможность лактальдегида и его изомеров включатся в состав планетезималей после образования в межзвездных льдах. Кроме того, это вещество может доставляться метеоритами на молодые планеты, такие как ранняя Земля. «Это вполне может объяснить появление на нашей планете пребиотических молекул, предшественников сложных биомолекул», — допустил он.
Ранее астрономы открыли новый класс ледяных межзвездных объектов, дистанция до которых составляет от 30 до 40 тысяч световых лет. У этих космических тел пока нет названия, но известно, что они богаты органическими соединениями.
