Метеориты раскрывают альтернативный путь создания компонентов жизни
Создание некоторых строительных блоков жизни в космосе может быть похоже на приготовление бутерброда — их можно сделать "холодным" или "горячим" способом, согласно новому исследованию NASA. Это доказательство существования более чем одного пути создания ключевых компонентов жизни увеличивает вероятность её возникновения в других частях Вселенной и поддерживает теорию о том, что "набор" готовых частей, созданных в космосе и доставленных на Землю метеоритами и кометами, способствовал зарождению жизни.
Учёные из Астробиологической аналитической лаборатории NASA проанализировали образцы четырнадцати богатых углеродом метеоритов, минералогия которых указывала на воздействие высоких температур — в некоторых случаях свыше 2000°F (~1093°C). В них были обнаружены аминокислоты — строительные блоки белков.
Ранее та же команда и другие исследователи находили аминокислоты в метеоритах, где они были созданы относительно низкотемпературным процессом с участием воды, альдегидов, кетонов, аммиака и цианида, известным как синтез Штрекера-циангидрина.
"Хотя мы и раньше находили аминокислоты в богатых углеродом метеоритах, мы не ожидали обнаружить их в этих конкретных группах, поскольку высокие температуры, которые они испытали, как правило, разрушают аминокислоты", — сказал ведущий автор исследования доктор Аарон Бёртон. — "Однако тип обнаруженных нами аминокислот указывает, что они были произведены другим, высокотемпературным процессом по мере остывания их материнских астероидов".
Исследователи выдвигают гипотезу, что аминокислоты в этих образцах были созданы в результате высокотемпературного процесса, известного как реакции Фишера-Тропша (FTT). Они происходят при температурах от 200 до 1000°F (93–538°C) в присутствии каталитических минералов. Эти реакции использовались для создания синтетического смазочного масла и даже бензина из угля.
Учёные полагают, что материнские астероиды этих метеоритов были нагреты в результате столкновений или распада радиоактивных элементов. По мере остывания астероида, FTT-реакции могли происходить на поверхностях минералов, используя газ, захваченный в мелких порах.
"Вода в жидкой форме считается критически важным ингредиентом для жизни. Однако для FTT-реакций необходимы только водород, монооксид углерода и азот в газообразной форме, которые очень распространены в космосе. Таким образом, некоторые пребиотические компоненты жизни могли начать формироваться очень рано, ещё до появления астероидов или планет с жидкой водой", — поясняет Бёртон.
В лабораторных условиях FTT-реакции производят аминокислоты и проявляют предпочтение к созданию молекул с прямой цепью. "Почти во всех 14 проанализированных метеоритах мы обнаружили, что большинство аминокислот имели такие прямые цепи, что предполагает их образование посредством FTT-реакций", — отметил Бёртон.
Исследователи считают, что большинство обнаруженных аминокислот имеют внеземное происхождение, а не являются результатом загрязнения с Земли, по нескольким причинам:
- Аминокислоты не были связаны в длинные цепи (белки или полимеры), как в биологии или промышленных продуктах.
- Наиболее распространённые в биологии "протеиногенные" аминокислоты составляли лишь небольшой процент от найденных в метеоритах.
- Анализ образца льда из-под одного из метеоритов показал лишь следовые уровни аминокислот, что указывает на относительную чистоту самих метеоритов.
Планы на будущее:
- Команда планирует экспериментально проверить FTT-реакции в лаборатории с использованием различных условий, чтобы увидеть, производят ли они типы и распределения аминокислот, найденные в метеоритах.
- Учёные хотят расширить поиск аминокислот на все известные группы богатых углеродом метеоритов (углистых хондритов). Новое исследование добавило две группы к трём ранее известным, оставив три группы для проверки.
"Когда мы начали искать аминокислоты в богатых углеродом метеоритах, это считалось маловероятным. Теперь же мы были бы удивлены, если бы не обнаружили аминокислоты в таком метеорите", — заключает Бёртон.