Ученые из России раскрыли секреты первых "кирпичиков жизни" Вселенной
Химики из МГУ выяснили, как космические лучи и другие формы ионизирующего излучения могли менять химическую структуру примитивных молекул органики, возникших во Вселенной в первые мгновения ее существования, говорится в статье, опубликованной в журнале Radiation Physics and Chemistry.
"Следующим шагом на пути к пониманию процессов, происходящих в межзвездном пространстве, будет изучение химии более сложных льдов, содержащих другие астрохимически важные соединения. В конечном итоге исследования такого рода могут пролить свет на процессы внеземной эволюции вещества, предшествовавшей появлению жизни", - рассказывает Анастасия Волосатова, сотрудник химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова.
В первые эпохи жизни Вселенной светила почти полностью состояли из водорода и гелия - все остальные элементы, включая углерод, азот и кислород возникли в их недрах и были затем разбросаны по галактикам в ходе взрывов сверхновых. Последующие поколения звезд породили еще большую массу астрономических "металлов" - элементов тяжелее водорода и гелия.
Небольшое количество этих "металлов" в ранней Вселенной заставляет многих ученых считать, что жизнь в первые эпохи ее существования просто не могла возникнуть, в том числе и потому, что планеты, необходимые для ее зарождения, просто не могли родиться из-за элементарной нехватки стройматериалов. Кроме того, низкие концентрации "металлов" могли мешать формированию первых сложных органических молекул, из которых сегодня состоит жизнь.
Волосатова и ее коллеги раскрыли один из возможных путей их формирования, наблюдая за тем, как простейшая органическая молекула - ацетонитрил, соединение метана и азота, меняется под действием космических лучей и радиации.
Для проведения подобных опытов российские химики создали специальную камеру, в которой поддерживались "космические" условия - низкие температуры, высокий уровень радиации и почти полный вакуум. В эту камеры ученые вводили кусочки различных замороженных благородных газов - неона, ксенона, аргона или криптона, в которых содержались вкрапления органики, и наблюдали за тем, как менялся их состав.
Эти опыты раскрыли необычный эффект - химический состав льда, предположительно не участвующего в подобных реакциях, сильно влиял на то, как космические лучи трансформировали ацетонитрил. К примеру, в неоновом льду возникало большое количество молекул изонитрила метана, соединения азота, углерода и молекулы метана, а в неоновой среде - большие количества кетенемина (CH2CNH), чьи молекулы уже находили в космосе.
Наблюдения за более сложными реакциями, которые российские исследователи планируют провести в ближайшим будущем, покажут, будет ли окружающая среда и состав зерен льда и пыли, в которых обычно находится "космическая" органика, так же сильно влиять на ее эволюцию, как на превращения ацетонитрила. Ответ на этот вопрос, как отмечают ученые, крайне важен для понимания того, как возникли "кирпичики жизни" на Земле и в какой среде они появились.
