Астробиолог рассказал о роли бора в зарождении жизни
Бор известен большинству людей как основной компонент моющих средств, но в астробиологии он играет совершенно другую роль. Этот легкий и редкий элемент может оказаться незаметным героем в истории возникновения жизни. Бор есть на Земле, внутри Солнца и в метеоритах, но в межзвездной среде ученые пока не нашли молекул с его содержанием. Причина редкости бора кроется в способе его рождения, так как обычные звезды в процессе стандартного нуклеосинтеза его не производят.
Бор возникает, когда галактические космические лучи или частицы от сверхновых сталкиваются с ядрами других элементов. Этот процесс называют скалыванием или расщеплением: высокоэнергетические частицы разбивают тяжелые ядра углерода, азота или кислорода на легкие фрагменты, одним из которых и становится бор. Из-за такого экзотического происхождения в Солнечной системе и примитивном планетном веществе этот элемент остается лишь примесью.
На Земле бор тоже не составляет основу коры, но поверхностная геохимия и круговорот воды эффективно концентрируют его в определенных местах. Хотя бор не входит в список основных элементов жизни CHNOPS (углерод, водород, азот, кислород, фосфор и сера), он помогает строить предшественников РНК.
Существует гипотеза «мира РНК», согласно которой жизнь началась именно с этой молекулы. Проблема в том, что рибоза — сахар, который составляет основу РНК, — быстро распадается в воде. Здесь на помощь приходят бораты. Это соединения бора и кислорода, которые стабилизируют рибозу и не дают ей разрушиться. Так бор становится мостиком от неживой материи к первым формам жизни.
Остается загадкой, как именно бор попадает из космоса на поверхности планет. Ученые предполагают, что он путешествует в минералах и пылевых зернах. Если же часть бора переносится газообразными молекулами, это открывает дополнительные пути для его распространения в молодых планетных системах. Обнаружение переносчиков бора в межзвездной среде стало бы прорывом и помогло бы астрономам уточнить модели химического обогащения Вселенной.
Десять лет назад марсоход Curiosity впервые обнаружил бор на поверхности Красной планеты. Инструмент ChemCam сфокусировал лазер на породе, а спектрометр проанализировал испускаемый свет. Следы бора нашлись в жилах гипса в кратере Гейл. Это указывает на то, что в прошлом, когда на Марсе была атмосфера и жидкая вода (примерно 3,5–4 миллиарда лет назад), бор присутствовал в грунтовых водах древнего озера.
Все о Марсе: есть ли жизнь, сколько лететь и почему называют Красной планетой
Сейчас эстафету перенял марсоход Perseverance, который исследует кратер Езеро. Пока он не нашел там бор, но такое открытие подтвердило бы, что элемент был широко распространен в древних марсианских озерах. Даже оставаясь редким в космическом масштабе, бор работает как катализатор предбиологических процессов там, где есть вода и окисленные минералы. Синтез РНК с участием бора — лишь одна из ступеней на пути к жизни. Ученые пока не знают всего разнообразия биохимии, которое может существовать на других планетах.
Иллюстрация NASA/JPL-Caltech
Самое популярное
