Ученые объяснили появление аминокислот в темных межзвездных облаках

Хотя в старину считалось, что органические соединения могут появляться только в живых организмах, сегодня мы понимаем, что это не так. Органика — не такая уж редкость и в космосе: она обнаруживается на спутниках других планет, кометах и астероидах, в далеких облаках межзвездного газа. Несложные соединения, включая простейшие аминокислоты и нуклеотиды, способны синтезироваться абиогенным путем, прямо в космосе.

Например, предполагается, что глицин — самая элементарная аминокислота — может образовываться из аммиака, цианида и формальдегида в присутствии воды и притока энергии в виде излучения. Однако тот же глицин был найден на комете 67Р/Чурюмова — Герасименко, состоящей из того же вещества, из которого образовалась Солнечная система и сформировалась еще до того, как зажглось Солнце.

Поэтому команда астрофизиков во главе с Серджио Иопполо (Sergio Ioppolo) из Лондонского университета королевы Марии рассмотрела альтернативные пути синтеза глицина в космосе. Теоретические расчеты и эксперименты показали, что аминокислота может появляться и при почти полном отсутствии излучения, в ходе реакций «темной химии», протекающей на частицах космической пыли. Об этом ученые пишут в статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy.

«Под “темной” химией понимают реакции, не нуждающиеся в притоке радиации, — объясняет Серджио Иопполо. — В лаборатории мы симулировали условия, существующие в межзвездных облаках, где холодные пылинки покрыты тонким слоем льда и “обрабатываются” ударами свободнолетающих частиц. Они фрагментируют исходные соединения, приводя к появлению реактивных промежуточных веществ и их новых комбинаций».

Для начала авторы продемонстрировали возможность образования в космосе метиламина, непосредственного предшественника глицина (он также обнаружен на комете Чурюмова — Герасименко). Затем в аналогичных условиях (включая высокий вакуум и температуру около минус 260 °C) было показано, что в богатом метиламином льду могут происходить «темные» реакции с появлением самого глицина. Процесс идет довольно медленно, однако на астрономических масштабах времени способен приводить к накоплению аминокислоты.