Исследование Земли и её место в космической истории: аминокислоты из астероида Бенну образовались в холодных условиях
Недавние исследования, проведенные учеными Университета штата Пенсильвания, открывают новые горизонты для понимания формирования элементов жизни в космосе. Согласно этой работе, опубликованной в Proceedings of the National Academy of Sciences, аминокислоты, которые, как считается, являются основными строительными блоками жизни, могли образоваться не в теплых условиях, как это предполагали ранее, а в условиях сильного охлаждения, характерных для космического пространства.
Новый взгляд на химию в астероидах
Команда под руководством геоскандала Алисон Бацынски и исследователя посдоктора Офели МакИнтош анализировала образцы материала, доставленные с астероида Бенну в рамках миссии OSIRIS-REx. Этот астероид, возрастом 4,6 миллиарда лет, содержит примеры органических соединений, в том числе аминокислот, которые играют ключевую роль в формировании белков и, следовательно, в развитии живых организмов.
Исследователи уделили особое внимание глицину — самой простой аминокислоте, которая состоит всего из двух атомов углерода. Глицин традиционно рассматривается как признак того, что «преджизненная» химия могла происходить в космосе. Исследования показали, что различные условия могут способствовать образованию аминокислот, в том числе и те, которые не включают наличие жидкой воды.
Изотопный анализ и новые технологии
Для проведения своих исследований команда использовала специализированное оборудование, позволяющее измерять изотопы — мельчайшие вариации массы атомов, которые действуют как химические «отпечатки пальцев». Способность команды Penn State проводить измерения на таких низких концентрациях молекул, как пикромоли, является значительным достижением в области астрофизики и химии.
По словам Бацынски, «благодаря прогрессу в технологической области и инвестициям в специализированное оборудование, нам удалось сделать это открытие». К примеру, измерения изотопов углерода и азота в глицине Бенну оказались значительно выше, чем в аналогичных образцах метеорита Мурчисон, что подчеркивает различие в химических процессах, происходивших в разных областях солнечной системы.
Научные последствия и будущее исследований
Это открытие меняет представление о том, где и как могут формироваться жизненные материалы. Если аминокислоты могут образовываться при сильном охлаждении и облучении, это расширяет список мест в солнечной системе, потенциально пригодных для жизни. Соответственно, этот вывод может оказать влияние на выбор целевых объектов для будущих миссий по возвращению образцов.
Кроме того, обнаружение различий между левой и правой формами аминокислот, такими как глутаминовая кислота, ставит под сомнение прежние предположения о том, что пары молекул должны иметь схожие изотопные характеристики. Это открытие может потребовать пересмотра текущих моделей взаимодействия органических соединений с минералами и жидкостями в космосе.
Таким образом, работа Пенсильванских исследователей не только расширяет наше понимание химии жизни в космосе, но и открывает новые пути для будущих научных исследований и миссий, целью которых станет изучение других небесных тел.
