Фундаментальна хімія, яка лежить в основі життя на Землі, могла виникнути не в теплих океанах чи гідротермальних джерелах, а в крижаних глибинах міжзоряного простору. Нове дослідження показує, що пептиди – молекулярні ланцюги, необхідні для білків – можуть утворюватися всередині крижаних частинок пилу під дією космічного випромінювання, процес, який раніше вважався неможливим. Це відкриття змінює наше розуміння того, як виникли попередники життя, і розширює діапазон середовищ, у яких потенційно може виникнути життя.
Багаторічна таємниця утворення пептидів
Протягом багатьох років вчені знали, що в міжзоряних хмарах і метеоритах існують прості органічні молекули. Проте в історії залишалася значна прогалина: як амінокислоти, будівельні блоки білків, могли поєднуватися в суворому вакуумі космосу, щоб утворити пептиди. Довгий час вважалося, що для цих реакцій потрібна рідка вода, але це нове дослідження демонструє альтернативний шлях.
Як космічний лід стимулює хімічні реакції
Дослідники з Орхуського університету змоделювали космічні умови в лабораторії, заморозивши гліцин (просту амінокислоту) до кріогенної температури -260°C (-436°F). Потім вони опромінили заморожений зразок високоенергетичними протонами, імітуючи космічні промені. Результат? Утворення гліцилгліцину, найпростішого дипептиду.
Цей процес показує, що іонізуюче випромінювання може забезпечити достатньо енергії для розриву та реформування хімічних зв’язків, дозволяючи амінокислотам, застряглим у льоду, об’єднуватися без потреби в рідкій воді. «Усі типи амінокислот з’єднуються в пептиди за допомогою однієї реакції», — пояснює співавтор Альфред Томас Хопкінсон. «Тому дуже ймовірно, що інші пептиди також виробляються природним шляхом у міжзоряному просторі».
За межами води: нові погляди на хімію пребіотиків
Команда також спостерігала утворення як звичайної води, так і води, багатої дейтерієм, а також різноманітних інших складних органічних молекул. Це відкриття кидає виклик загальноприйнятій думці про те, що складні молекули утворюються лише пізніше під час формування зірок і планет. Натомість це припускає, що будівельні блоки життя створюються набагато раніше, у холодних щільних міжзоряних хмарах.
Наслідки для пошуку позаземного життя
Наслідки величезні: якщо пептиди можуть утворюватися в космосі, їх можна транспортувати на скелясті планети в новостворених сонячних системах. Це означає, що попередники життя не обмежуються теплими, вологими умовами на Землі. Це відкриття розширює пошуки позаземного життя, припускаючи, що життя може виникнути в середовищах, які раніше вважалися непридатними для життя.
«Згодом ці хмари газу руйнуються на зірки та планети… Якщо ці планети опиняться в зоні проживання, тоді існує реальна можливість зародження життя». – Серхіо Іополло, Орхуський університет.
Хоча точне походження життя залишається невідомим, це дослідження показує, що багато важливих молекул створюються природним шляхом у космосі. Зараз команда працює над виявленням інших пептидів і складних органічних молекул, які можуть утворюватися в подібних умовах. Це важливий крок до розуміння того, як може виникнути життя у величезному холодному Всесвіті.
