Множество сложных органических веществ — 26 видов аминокислот — обнаружила в искусственном кометном льду группа специалистов, работающих по программе европейской космической миссии «Розетта», сообщает научное издание ChemPlusChem.

Вселенские «инкубаторы»

В наши дни все больше сторонников приобретает так называемая гипотеза панспермии, согласно которой жизнь не зародилась на нашей планете, а была привнесена на нее в виде сложных органических аминокислот, которые и являются «кирпичиками» всего живого на Земле. «Почтальонами» послужили кометы и метеоры, которые в большом количестве блуждают по просторам Солнечной системы и даже за ее пределами. На них в самом деле уже несколько раз обнаруживали органические вещества.

Но откуда они там берутся? В поисках ответа на этот вопрос международная группа исследователей выдвинула смелую гипотезу, суть которой заключается в следующем. Сами кометы по существу являются крошечными филиалами огромного галактического комбината, производящего сложную органику в межзвездной среде.

То, что космическое пространство может содержать достаточно сложные органические соединения, подтвердил недавно анализ микрочастиц, собранных специальным зондом в облаке газа и пыли кометы 81Р/Вильда и доставленных на Землю по программе космической миссии NASA Stardust.

А теперь получены свидетельства, что разнообразие аминокислот, содержащихся в кометах, может быть весьма велико. Кометный лед, как показал эксперимент, может содержать даже диамин-карбоксильные кислоты — строительные блоки пептидонуклеиновых кислот (ПНК). Существует предположение, что более простые и стойкие к действию высоких температур ПHK могли предшествовать РНК и ДНК в кодировании генетической информации у самых ранних организмов, живших на нашей планете рядом с многочисленными глубоководными вулканами. Другими словами, диаминкарбоксильные кислоты в составе кометного льда — серьезный козырь в пользу того, что сложную органику, необходимую для возникновения живой материи, Земля получила из космоса с ядрами комет.

Установка по имитации синтеза пометного вещества.

Космос на Земле

Получить кометное вещество, не летая в космос, ученые смогли, сымитировав межзвездную среду в специальной установке. Она была спроектирована и изготовлена в Институте космической астрофизики при Университете Париж — Юг (Франция) под руководством профессора Луи ле Сержан д’Эндекура.

Установка представляет собой вакуумную камеру, внутри которой помещается мишень из фторида магния, охлажденная до температуры 80К, ультрафиолетовый излучатель и пушка, обстреливающая мишень смесью из молекул воды (Н2О), аммиака (NH3) и метанола (СН3ОН) в пропорции 2:1:1.

Попавшие в камеру летучие вещества облучались жестким ультрафиолетом, имитировавшим космическое излучение. В итоге на поверхности мишени оседали кристаллы. Так были воссозданы условия, в которых в газопылевом облаке молекулы воды, аммиака, углекислоты и других веществ конденсируются на микрочастицах межзвездной пыли. Затем эти частицы под действием электростатических сил и гравитации образуют более крупные сгустки материи.

В природе эти процессы занимают десятки, а то и сотни тысяч лет. У исследователей же всего за 10 суток работы установки на мишени накопилось несколько микрограмм квазикометного вещества, состоящего из органики и льда. Этого оказалось вполне достаточно, чтобы загрузить работой новейший многоканальный газовый хроматограф, установленный в Химическом институте Ниццы.

С его помощью астробиологи Уве Мейерхенрик и Корнелия Мейнерт и обнаружили 26 аминокислот, остававшихся не замеченными ранее. Кроме аминокислот, входящих в состав белков — глицина, аланина, серина, пролина и других, — в образце было обнаружено и шесть диаминовых кислот, структурно очень схожих с РНК и ДНК. Эти структуры, возможно, предшествовали миру РНК и ДНК на нашей планете, полагают исследователи.

А возникнуть они могли из относительно простых компонентов в условиях межзвездной среды — вакуума, низких температур и высокой радиации.

Схема формирования протокометного вещества в межзвездной среде.

Слева направо: частица космической пыли, покрытая тонкой оболочкой льда, содержащего молекулы воды, СО, С0 2 , метанола и аммиака; частица пыли в ледяной оболочке подвергается действию ультрафиолета; в результате фотохимических реакций в ледяной оболочке формируются радикалы и сложные органические молекулы.

Повторение пройденного?

Получить в лаборатории кометное вещество пробовали и раньше. Мы писали об этом еще в 70-е годы XX века (см. «ЮТ» № 9 за 1977 г.). Уже в те годы была сконструирована установка «Комета», моделирующая условия открытого космического пространства. Один из ее создателей, О.В. Добровольский, предположил возможность органического синтеза на поверхности ядер комет. Позже выводы советских ученых подтвердились.

Сейчас почти не осталось сомнений, что с помощью комет органические вещества распространяются с планеты на планету.

Убедиться в этом можно будет через три года, когда на поверхность кометы Чурюмова — Герасименко, отделившись от аппарата Европейского космического агентства «Розетта», спустится зонд, вооруженный массспектрометром и хроматографом.