Кредит: CC0 Public Domain
Хотя с геологической точки зрения жизнь на Земле относительно нова, ингредиенты, из которых она образовалась, могут быть намного старше, чем считалось ранее. Согласно исследованию, опубликованному в ACS Central Science, простейшая аминокислота, карбаминовая кислота, могла образоваться рядом со звездами или планетами внутри межзвездных льдов. Полученные результаты могут быть использованы для обучения инструментов дальнего космоса, таких как космический телескоп Джеймса Уэбба, для поиска пребиотических молекул в далеких звездообразующих регионах Вселенной.
Уже давно выдвигалась гипотеза, что один из строительных блоков жизни, аминокислоты, мог образоваться в ходе реакций в «первичном бульоне» ранней, пребиотической Земли. Однако другая теория предполагает, что аминокислоты могли быть перенесены на поверхность Земли метеоритами.
Эти космические камни могли собрать молекулы из пыли или межзвездных льдов — воды и других газов, замороженных в результате низких температур космического пространства. Но поскольку метеориты прибыли издалека во Вселенной, ученые задаются вопросом: где и когда образовались эти молекулы?
Чтобы ответить на эти вопросы, Ральф Кайзер, Агнес Чанг и коллеги хотели исследовать химические реакции, которые могли происходить в межзвездных льдах, которые когда-то существовали вблизи недавно формирующихся звезд и планет.
Команда создала модели межзвездного льда, содержащего аммиак и углекислый газ, которые нанесли на серебряную подложку и медленно нагревали. Используя инфракрасную спектроскопию с преобразованием Фурье, они обнаружили, что карбаминовая кислота и карбамат аммония начинают образовываться при -348° по Фаренгейту и -389° (62 и 39 Кельвина) соответственно. Эти низкие температуры демонстрируют, что эти молекулы, которые могут превращаться в более сложные аминокислоты, могли образоваться на самых ранних и самых холодных стадиях звездообразования.
Кроме того, исследователи обнаружили, что при более высоких температурах, подобных тем, которые производятся недавно образовавшейся звездой, две молекулы карбаминовой кислоты могут соединяться вместе, образуя стабильный газ.
Команда предположила, что эти молекулы могли быть включены в сырье солнечных систем, включая нашу собственную, а затем доставлены на раннюю Землю кометами или метеоритами, как только планета сформировалась. Они надеются, что эта работа послужит основой для будущих исследований, в которых будут использоваться мощные телескопы для поиска доказательств присутствия пребиотических молекул в дальних уголках космоса.
Информация от: Американским химическим обществом
