В межзвездном облаке у центра Млечного Пути впервые нашли сахар

Сахара входят в состав живых организмов: они участвуют в обмене веществ и образуют основу ДНК и РНК. Ранее рибозу, глюкозу и другие сахара находили в метеоритах и образцах астероидов. Это указывало, что часть этих молекул могла появиться еще в первичном молекулярном облаке, из которого возникла Солнечная система. Но прямо в межзвездной среде сахара до сих пор не обнаруживали.

Эритрулозу нашли с помощью обзоров, проведенных 40-метровым радиотелескопом Yebes и 30-метровым телескопом IRAM. Ученые выделили 12 спектральных линий, которые совпали с лабораторным спектром эритрулозы, измеренным в Университете Страны Басков.

На Земле эритрулоза встречается в малине и входит в состав некоторых средств для автозагара. Теперь эту молекулу нашли в молекулярном облаке у центра Млечного Пути — в холодной межзвездной среде, где могут собираться сложные органические соединения.

Количество эритрулозы тоже не уложилось в ожидания астрохимиков. Сложные межзвездные молекулы обычно описывают как результат постепенной сборки: к небольшим соединениям шаг за шагом присоединяются атомы углерода. Но в облаке G+0.693−0.027 все вышло иначе. Четырехуглеродной эритрулозы там оказалось как минимум в восемь раз больше, чем близких трехуглеродных сахаров, которые в этой области вообще не нашли.

Выяснилось, что эритрулозе не обязательно собираться через длинную цепочку последовательного добавления атомов углерода — хотя это было самым распространенным объяснением того, откуда сахара могут взяться в межзвездных облаках. Химики показали, что молекула может возникать в межзвездном льду из более простых двухуглеродных спиртов и альдегидов. Значит, сахара могли появляться еще до рождения планет — в молекулярных облаках, из которых затем формируются звезды и планетные системы.

Молодая Земля могла получить часть этих молекул извне. По оценкам авторов, во время Поздней тяжелой бомбардировки, около 4,1–3,8 млрд лет назад, на поверхность планеты могло попасть от 0,5 до 50 млн тонн эритрулозы. Эти сахара могли стать частью химической среды, где запускались первые процессы обмена веществ и копирования молекул.

«Обнаружение эритрулозы очень волнует, потому что открывает возможность найти в космосе другие сахара, например рибозу, которая входит в состав РНК, и другие молекулы, значимые для происхождения жизни», — отметил соавтор исследования Карлос Брионес.

Ранее ученые нашли все компоненты ДНК и РНК в грунте астероида Рюгу.

На обложке иллюстрация Ashley Barnes/Izaskun Jiménez-Serra/Juan García de la Concepción