Ученые из Самарского университета вместе с международной командой исследователей выяснили, что на ранних стадиях звездообразования формируется большое количество сахарных молекул. В ходе эксперимента, проведенного в научной лаборатории, ученым удалось воссоздать межзвездные ледяные образцы.
Полученные результаты указывают на то, что сложные органические молекулы, являющиеся строительными блоками жизни на Земле, могут иметь космическое происхождение. Выводы были опубликованы в The Journal of Physical Chemistry Letters.
Молекулы сахаров — неотъемлемая часть всех форм жизни. Они участвуют в процессе синтеза РНК и ДНК и образуют структурный каркас генома. Кроме того, это основной источник энергии для живых организмов.
Происхождение сложных молекул сахаров и их значение для живых организмов на Земле — сложная научная проблема. Ученые находили простейшие молекулы сахаров даже на поверхности падающих на Землю метеоритов и при исследовании замерзших образцов из космического пространства.
Так как температура в самых плотных частях молекулярных облаков в межзвездном пространстве составляет от −268 до −263°С, вещество в них в основном находится в виде твердых частиц, покрытых ледяными мантиями, — так называемые космические льды. В них под влиянием жесткого галактического излучения образуются сложные органические молекулы, в том числе пребиотические.
В межзвездных облаках преобладают относительно простые молекулы, такие как метиловый спирт (CH3OH) и ацетальдегид (СH3CHO). Это вещества наиболее часто встречаются в нашей галактике.
Из метанола и ацетальдегида можно синтезировать самую простую форму сахара — полуацеталь (R/S)-1-метоксиэтанола. Такие полуацетали могут выступать в качестве предшественников межзвездных сахаров и родственных им молекул при воздействии ионизирующего излучения. Ученые успешно смоделировали этот процесс теоретически и провели экспериментальное подтверждение, демонстрируя, что образование сахаров может происходить даже при крайне низких космических температурах.
Для проведения эксперимента ученые использовали специальную установку с очень низкими температурами и высоким вакуумом. В этой установке они создали лед и облучали его высокоэнергетическими частицами. Исследователи фиксировали химические изменения, которые происходили в процессе, чтобы изучить, как сахара образуются в таких условиях.
Сложные молекулы начинают формироваться на ранних стадиях звездообразования в холодных космических льдах, а затем встраиваются в планетоиды, астероиды и кометы. Исследование метеоритов показало, что биологически важные молекулы, включая рибозу, способны выживать в суровых условиях космоса. Это означает, что некоторые сложные молекулы могли быть доставлены на раннюю Землю и стать источником биомолекул, способствуя возникновению жизни на планете.
Ранее ученые обнаружили следы газа, производимого только живыми организмами, на далекой планете. Узнайте, как далеко от нас она находится.
Любите космос? Смотрите, какие тайны он хранит:
