Аминокислоты могли образоваться в космосе с помощью «темной химии» 

Международная группа ученых — в том числе и из России — с помощью лабораторных астрофизических исследований и астрохимического моделирования доказала, что простейшая аминокислота глицин могла образовываться в условиях космоса. Вероятно, глицин и другие аминокислоты образуются в плотных межзвездных облаках задолго до того, как они превращаются в новые звезды и планеты. Статья опубликована в журнале Nature Astronomy.

Обнаружение простейшей аминокислоты глицина в коме кометы 67P/Чурюмова — Герасименко и в образцах, доставленных на Землю станцией NASA Stardust, предполагает, что аминокислоты могут образовываться в космосе задолго до формирования звезд. «До недавнего времени считалось, что глицин образуется под воздействием космических лучей и ультрафиолетового излучения, что накладывало строгие ограничения на условия, в которых возможно его формирование», — поясняет соавтор исследования, сотрудник Научной лаборатории астрохимических исследований Уральского федерального университета Глеб Федосеев. В своем новом исследовании, проведенном в Лаборатории астрофизики Лейденской обсерватории, ученые из Великобритании, Нидерландов, Германии, США и России показали, что глицин может образовываться на поверхности ледяных межзвездных пылинок посредством «темной химии».

«“Темная химия” — это химия, протекающая без необходимости воздействия космических лучей и ультрафиолетового излучения, — рассказывает первый автор статьи, профессор Лондонского университета королевы Марии Сержио Иопполо. — Мы создали в лаборатории условия, похожие на условия в темных межзвездных облаках: частицы пыли, охлажденные до 10–20 °К (-260 °С), покрыты тонким слоем самых распространенных льдов, состоящих из монооксида углерода, аммиака, метана и воды, последовательно подвергаются воздействию атомов, разрушающих начальные реагенты и способствующих рекомбинации образующихся промежуточных соединений».

Ученые выяснили, что в условиях космоса может образоваться метиламин — предшественник глицина, также обнаруженный в коме кометы. Затем, используя экспериментальную высоковакуумную установку, исследователи показали, что глицин может образовываться в присутствии водяного льда. Результаты астрохимического моделирования подтверждают это открытие и позволяют экстраполировать данные, полученные за время лабораторного эксперимента, на временные шкалы межзвездной среды.

Таким образом, молекулы, которые считаются необходимыми элементами живых организмов, могут сформироваться задолго до образования звезд и планет. Появление глицина на такой ранней стадии эволюции областей звездообразования подразумевает, что эта аминокислота может образовываться повсеместно в космосе и сохраняться в межзвездных льдах до того, как они станут частью комет или планетезималей, из которых в конечном итоге сформируются планеты.

Глицин становится предшественником других более сложных органических молекул. По тому же механизму, по которому в пылевых облаках образуется глицин, к нему могут быть добавлены другие функциональные группы. Так могут синтезироваться такие аминокислоты, как аланин и серин.