Изображение предоставлено: ESA
Некоторые ученые предположили, что жизнь на Земле началась, когда аминокислоты, строительные блоки жизни, были доставлены из космоса кометами и астероидами. Розетта, которая должна быть запущена в 2003 году, изучит состав газа и пыли, выделяемой кометой, чтобы понять, какие виды органических молекул они содержат, в то время как Гершель, который должен быть запущен в 2007 году, сосредоточится на химии межзвездного пространства в поисках следов. материала в далеких облаках пыли.
Является ли жизнь невероятным событием или скорее неизбежным следствием богатого химического супа, доступного повсюду в космосе? Ученые недавно нашли новые доказательства того, что аминокислоты, «строительные блоки» жизни, могут образовываться не только в кометах и астероидах, но и в межзвездном пространстве.
Этот результат согласуется (хотя, конечно, не доказывает) с теорией, что основные ингредиенты для жизни пришли из космоса, и, следовательно, что химические процессы, ведущие к жизни, вероятно, произошли бы в другом месте. Это усиливает интерес к уже «горячей» области исследований, астрохимии. Предстоящие миссии ЕКА Розетта и Гершель предоставят множество новой информации по этой теме.
Аминокислоты являются «кирпичиками» белков, а белки являются типом соединений, присутствующих во всех живых организмах. Аминокислоты были обнаружены в метеоритах, которые приземлились на Земле, но никогда в космосе. Обычно считается, что в метеоритах аминокислоты образуются вскоре после образования Солнечной системы под воздействием водных жидкостей на кометы и астероиды - объекты, чьи фрагменты стали сегодняшними метеоритами. Тем не менее, новые результаты, опубликованные недавно в Nature двумя независимыми группами, свидетельствуют о том, что аминокислоты также могут образовываться в космосе.
Между звездами огромные облака газа и пыли, пыль, состоящая из крошечных зерен, обычно меньше миллионной миллиметра. Группы, сообщающие о новых результатах, возглавляемые группой из Соединенных Штатов и европейской группой, воспроизвели физические этапы, приводящие к образованию этих зерен в межзвездных облаках в их лабораториях, и обнаружили, что аминокислоты самопроизвольно образуются в полученных искусственных зернах.
Исследователи начали с воды и множества простых молекул, которые, как известно, существуют в «реальных» облаках, таких как монооксид углерода, диоксид углерода, аммиак и цианистый водород. Хотя эти исходные ингредиенты не были одинаковыми в каждом эксперименте, обе группы «готовили» их одинаково. В определенных лабораторных камерах они воспроизводили общие условия температуры и давления, которые, как известно, существуют в межзвездных облаках, что, кстати, весьма отличается от наших «нормальных» условий. Межзвездные облака имеют температуру 260 ° С ниже нуля, и давление тоже очень низкое (почти нулевое). Большое внимание было уделено исключению загрязнения. В результате образовались зерна, аналогичные тем, что в облаках.
Исследователи осветили искусственные зерна ультрафиолетовым излучением, процесс, который обычно запускает химические реакции между молекулами, и это также происходит естественным образом в реальных облаках. Когда они проанализировали химический состав зерен, они обнаружили, что аминокислоты образовались. Американская команда обнаружила глицин, аланин и серин, в то время как европейская команда перечислила до 16 аминокислот. Различия не считаются значимыми, поскольку их можно отнести к различиям в исходных ингредиентах. По мнению авторов, важна демонстрация того, что аминокислоты действительно могут образовываться в космосе как побочный продукт химических процессов, которые происходят естественным образом в межзвездных облаках газа и пыли.
Макс П. Бернштейн из команды Соединенных Штатов отмечает, что газ и пыль в межзвездных облаках служат «сырьем» для создания звезд и планетных систем, таких как наша. Эти облака «имеют размеры в тысячи световых лет; это огромные, повсеместно распространенные химические реакторы. Поскольку материалы, из которых сделаны все звездные системы, проходят через такие облака, аминокислоты должны были быть включены во все другие планетные системы и, таким образом, были доступны для происхождения жизни ».
Таким образом, эти результаты будут способствовать восприятию жизни как общего события. Однако многие сомнения остаются. Например, могут ли эти результаты быть ключом к тому, что произошло около четырех миллиардов лет назад на ранней Земле? Могут ли исследователи быть действительно уверены, что условия, которые они воссоздают, соответствуют условиям межзвездного пространства?
Гильермо М. Mu? Oz Caro из европейской команды пишет, что «некоторые параметры еще должны быть лучше ограничены (…), прежде чем можно будет сделать надежную оценку внеземной доставки аминокислот на раннюю Землю. С этой целью анализ материала кометы на месте будет выполнен в ближайшем будущем космическими зондами, такими как Розетта… »
Цель космического корабля ЕКА "Розетта" - предоставить ключевые данные по этому вопросу. «Розетта», которая должна быть запущена в следующем году, станет первой миссией, которая когда-либо вышла на орбиту и приземлилась на комете, а именно на комету 46P / Wirtanen. Начиная с 2011 года у Розетты будет два года, чтобы детально изучить химический состав кометы.
Как заявил исследователь проекта Розетты Герхард Швем, «Розетта будет нести сложную полезную нагрузку, которая изучит состав пыли и газа, выделяющихся из ядра кометы, и поможет ответить на вопрос: принесли ли кометы воду и органику на Землю?»
Если аминокислоты также могут образовываться в космосе среди звезд, как показывают новые данные, исследования должны также сосредоточиться на химии в межзвездном пространстве. Это как раз одна из главных целей астрономов, готовящихся к космическому телескопу ЕКА Гершель.
Гершель с его впечатляющим зеркалом диаметром 3,5 метра (самый большой из всех космических телескопов) должен быть запущен в 2007 году. Одна из его сильных сторон заключается в том, что он «увидит» вид излучения, которое никогда не было обнаружено ранее. Это излучение представляет собой дальний инфракрасный и субмиллиметровый свет, именно то, что вам нужно обнаружить, если вы ищете сложные химические соединения, такие как органические молекулы.
Источник: ESA News Release
