Ученые доказали что жизнь на Земле зародилась за пределами нашей планеты
В новом исследовании ученые предполагают, что сложные органические молекулы — такие как аминокислоты, из которых формируются белки и кольцевидные базы, благодаря которым формируются нуклеиновые кислоты — возникли на частицах ледяной пыли, преобладавших во времена зарождения солнечной системы. Все эти частицы вбирали в себя "высококалорийные" ультрафиолетовые фотоны, испускаемые нашим солнцем, тем самым вызывая перераспределение химических элементов в замороженной космической пыли.
Напрашивается интересный вывод, если создание органических веществ действительно зарождается вышеописанным образом, то, возможно, и другие экзопланетарные системы были сформированы аналогичными «плодородными пастбищами».
«Где угодно, где есть лед и высокоэнергетическое, ультрафиолетовое излучение, может происходить этот процесс» говорит Данте Лоретта, ученый астроном из Аризонского университета.
Свой новый научный проект, как стало известно 29 марта из онлайн издания Science, ученые начали с моделирования солнечной туманности, завихрений газа и пыли обволакивающей наше молодое солнце во времена, когда планеты еще не были сформированы, примерно 4.5 миллиардов лет назад. Они отследили перемещение пяти тысяч отдельных частиц пыли вокруг модели. Эти частицы были химически сформированы из молекул воды, двуокиси углерода, метанола или аммиака. Период перемещения частиц был условно равен одному миллиону лет.
«Мы хотели узнать точно, что выступает катализатором для этих ледяных частиц» говорит соавтор труда Фред Сиесла, планетарный ученый из Чикагского университета. “Это - турбулентная окружающая среда, и каждая частица следует своим собственным путем”.
Большинство частиц пережило периода в миллион лет, хотя некоторые упали внутрь и были поглощены солнцем.
Частицы, перемещающиеся над диском модельного солнца, поглотили температуру нагревательного элемента и богатые энергией ультрафиолетовые фотоны — катализаторы должны были преобразовать элементы в простых частицах льда в более сложные молекулы. В этих типах реакций фотоны, ударяющие химические связи, создают то, что соавтор исследования Скотт Сэндфорд называет “несчастными радикалами и ионами” — разновидности, которые являются весьма реактивными и готовы объединиться повторно. Когда повышение температуры заставляет лед испаряться, эти элементы стремятся найти партнеров и сформировать новые молекулы.
Даже при том, что относительно легко создать эти перегруппированные молекулы, ученые не могут точно сформулировать как они формируются, потому что химические реакции не следуют знакомым нам правилам. «Это немного походит на высказывание – я собираюсь дать Вам 10 видов блоков Lego, не стесняйтесь ставить их друг на друга в любой комбинации, которую Вы хотите» говорит Сэндфорд, астрофизик в Исследовательском центре Эймса, НАСА в Маунтин-Вью, Калифорния.
Но имея достаточное количество фотонов, врезающихся в достаточное количество пыли, преобладающих в ранней солнечной туманности, достаточно трудно избежать создания сложных молекул этим путем, думает Сиесла.
Астробиологи идентифицировали такие молекулы как являющиеся важными в истории происхождения жизни, и есть неоспоримое доказательство, что они могут выжить в космосе. Ученые, проводящие исследования метеоритов, которые сталкивались с нашей планетой, нашли аминокислоты и нуклеиновые кислоты в остатках астероидов из космоса.
В лаборатории, исследователи смоделировали, как такие составы могли быть сформированы химически. Создавая органические частицы льда на крошечных поверхностях в холодном вакууме, и затем облучая их, команда произвела множество молекул, включая те которые спонтанно организуют себя в органические элементы.
Образовывая завихрения вокруг молодого солнца, эти органически сформировавшиеся частицы, в конечном счете, собирались в группу. Далее они превращались в кометы и астероиды, которые несли эти молекулы на Землю, осаждая их в газовых столкновениях или орошая молодые небеса органически-богатым ливнем.
«Я думаю, что совершенно точно внеземные тела, обрушивающиеся на Землю, несли в своем составе органические вещества» говорит Дуоркин. «Пока не понятно, как эти тела участвовали в формировании частиц, но несомненно, что они являлись удобным средством доставки - если Вы хотите построить замки Lego, то падающие с небес кирпичики Lego не плохой строительный материал».
Падение метеоритов на Землю не является единственным способом зародить органику. «Я никогда не подозревал, что нужно искать внеземной источник органических частиц, которые послужили материалом для создания аминокислот» - говорит геохимик Джордж Коди из Научного Института им. Карнеги в Вашингтоне, округ Колумбия – «Но большое количество облученных льдистых частиц в солнечной туманности, как предположили Сиесла и Сэндфорд, является простейшим резервуаром для создания жизни»
Ученые все еще рассматривают, помогли ли материалы, сотворенные на Земле, зародить органику. Это кажется вероятным, несмотря на то, что любые сложные молекулы должны были бы пережить сильные «судороги» роста молодой планеты - период, отмеченный океанами раскаленной магмы и чрезвычайно высокими температурами, которые в состоянии разрушить любое существующее ранее сложное строение. «И земные и космические процессы, вероятно, играли общую роль», говорит Сиесла. «Эти частицы органики из космоса соединились с земными элементами до окончательного формирования планеты, или же начали свое взаимодействие уже после создания твердых слоев Земли – и этот вопрос представляет немалый интерес с точки зрения астробиологии»
Скоро, у ученых должна родиться лучшая идея множества молекул, которые были обнаружены на астероидах. В 2016 НАСА направит космический корабль на астероид, соберет образцы его поверхности, что бы возвратить образцы на Землю. Миссия OSIRIS-REx – направиться к астероиду 1999 RQ36 (будет переименован этой осенью) и возвратиться обратно в 2023 году, неся образцы, которые ученые исследуют на ключи к разгадке первых лет солнечной системы.
«Любая органическая молекула может быть интересной для того, чтобы расшифровать историю солнечной системы» говорит Лоретта, научный руководитель миссии. «Но для того, чтобы проследить происхождение жизни, мы должны действительно сосредоточиться на элементарных звеньях»
Более подробно Вы можете прочитать на официальном сайте Sciencenews.org
Комментариев нет:
Отправить комментарий