Ученые из Массачусетского технологического института (MIT) сделали захватывающее открытие: они обнаружили сложные углеродные молекулы в далеком межзвездном облаке газа и пыли. Это открытие, опубликованное в журнале Science, не просто добавляет еще одну молекулу в список известных межзвездных соединений, но и проливает свет на происхождение жизни на Земле.
Обнаруженная молекула называется пирен – полициклический ароматический углеводород (ПАУ). ПАУ, состоящие из колец атомов углерода, являются основой жизни на Земле и давно считаются распространенными в межзвездной среде. Их присутствие играет важную роль в теориях о возникновении жизни на нашей планете.
Ранее ученые регистрировали признаки наличия крупных ПАУ в космосе, анализируя видимый и инфракрасный свет. Однако до сих пор не было известно, какие именно ПАУ присутствуют в межзвездном пространстве. Пирен, содержащий 26 атомов, стал самым крупным из обнаруженных ПАУ, хотя он считается относительно “малым” и простым.
Долгое время считалось, что такие сложные молекулы не могут выжить в суровых условиях звездообразования, где все пронизано излучением новорожденных звезд. Предполагалось, что излучение разрушает сложные молекулы, и даже существование молекул, состоящих более чем из двух атомов, в космосе ставилось под сомнение. Однако, как показали исследования, пирен, однажды образовавшись, очень устойчив к разрушению.
В прошлом году ученые обнаружили большое количество пирена в образцах, доставленных с астероида Рюгу. Они предположили, что часть этого пирена могла произойти из холодного межзвездного облака, существовавшего еще до образования Солнечной системы. Возник вопрос: можно ли найти пирен в других холодных межзвездных облаках?
Проблема заключалась в том, что пирен невидим для радиотелескопов, которые являются основным инструментом для изучения межзвездной среды. Поэтому ученые использовали “маркер” – молекулу 1-цианопирен, которая образуется при взаимодействии пирена с цианидом, распространенным в космосе. 1-цианопирен, в отличие от пирена, можно обнаружить с помощью радиотелескопов, поскольку его молекулы действуют как крошечные радиопередатчики.
Исследователи использовали радиотелескоп Грин-Бэнк в Западной Вирджинии для наблюдения за молекулярным облаком Тельца (TMC-1). Зная соотношение 1-цианопирена и пирена, ученые смогли оценить количество пирена в этом облаке. Результаты оказались впечатляющими: количество пирена в TMC-1 значительно. Это открытие предполагает, что пирен широко распространен в холодных, темных молекулярных облаках, из которых впоследствии образуются звезды и планетные системы.
Обнаружение пирена в межзвездном пространстве имеет важное значение для понимания происхождения жизни на Земле. Ученые постепенно собирают картину эволюции жизни, и эта картина указывает на то, что жизнь, или, по крайней мере, сложные органические, пребиологические молекулы, необходимые для ее возникновения, пришли из космоса.
Тот факт, что пирен выживает в суровых условиях звездообразования, подтверждает эту теорию. Простая жизнь, состоящая из одной клетки, появилась в летописи окаменелостей Земли почти сразу (по геологическим и астрономическим меркам) после того, как поверхность планеты остыла достаточно, чтобы сложные молекулы не испарялись. Это произошло более 3,7 миллиарда лет назад в истории Земли, насчитывающей около 4,5 миллиарда лет.
Для того чтобы простые организмы так быстро появились в палеонтологической летописи, химии просто не хватило времени, чтобы начать с простых молекул из двух-трех атомов. Новое открытие 1-цианопирена в молекулярном облаке Тельца показывает, что сложные молекулы действительно могли пережить суровые условия формирования нашей Солнечной системы. В результате, пирен был доступен для формирования основы углеродной жизни, когда она возникла на ранней Земле около 3,7 миллиардов лет назад.
Это открытие также связано с другим важным открытием последнего десятилетия – первым обнаружением хиральной молекулы (оксида пропилена) в межзвездной среде. Хиральные молекулы необходимы для эволюции простых форм жизни на поверхности ранней Земли.
Таким образом, теории о том, что молекулы для ранней жизни на Земле пришли из космоса, получают все больше подтверждений.
Читайте также: “Затерянный мир” ранних предков обнаружен в ископаемых молекулах возрастом в миллиард лет
Комментировать можно ниже в разделе “Добавить комментарий”.