Складні молекули, потрібні для життя на Землі, могли б ніколи не сформуватися, якби не космічний пил. Такого висновку дійшла міжнародна група науковців, виконавши нове дослідження. Найдавніше життя на Землі виникло близько 3,7 мільярда років тому. Але його інгредієнти, пребіотичні органічні сполуки, які вможливили складну хімію життя, ще давніші.

Майже на мільярд років раніше, коли Земля тільки формувалася, планета була згустком речовини в протопланетному диску газу та пилу, що оточував нашу молоду зорю. Саме тут, під час холодної передісторії Сонячної системи, почалася історія складної хімії — а отже, і шлях до життя.

Один з головних актів цього періоду: утворення карбамату амонію (NH₄+NH₂COO⁻) з реакцій вуглекислого газу та аміаку. Науковці знають, що це так, бо нещодавно космічний телескоп Джеймса Вебба вперше виявив карбамат амонію в протопланетному диску.

Що це таке? Тип солі. Це компонент сечовини та життєво важлива сполука для земних форм життя.

Туманність Оріона, яку спостерігали за допомогою Космічного телескопа імені Габбла, містить протопланетний диск. Нещодавно М. Робберто (Науковий інститут космічного телескопа) та науковці з проєкту Orion Treasury телескопа «Габбл» виявили зі спостережень на космічному телескопі Джеймса Вебба в ній карбамат амонію. Фото з сайту www.universetoday.com.

Щоб з’ясувати, як він туди потрапив, доктор Алексей Потапов (група аналітичної мінералогії, Інститут геологічних наук, Єнський університет імені Фрідріха Шиллера) відтворив умови ранньої Сонячної системи у своїй лабораторії в Єні. Він переохолодив зразки вуглекислого газу та аміаку до температур, що виявлені в міжзоряних хмарах, -260 градусів Цельсія. Потім зразки нагріли до теплих -190 градусів, що відповідало умовам у протопланетному диску Сонця.

Але щоб розпочалася реакція, був потрібен третій інгредієнт: космічний пил.

«Пил — це не просто пасивний фоновий інгредієнт у космосі. Він забезпечує поверхні, де молекули можуть зустрічатися, реагувати та утворювати складніші сполуки. У деяких регіонах космосу цей хімічний склад пилу є потрібною умовою для створення молекулярних будівельних блоків життя. Тепер ми знаємо, що поверхневі реакції відбуваються ефективно — швидше — з пилом, ніж без нього», — сказав колега Потапова, Мартін Маккустра (Martin McCoustra) з Університету Геріот-Ватта в Шотландії.

Це перший випадок, коли такий хімічний склад досліджували за таких умов, і очевидно, що без космічного пилу хімічні реакції, потрібні для життя, були б занадто неефективними, щоб утворювалися у великих кількостях.

«Результати дослідження свідчать про те, що пилові частинки відіграють набагато активнішу роль в астрохімії, ніж науковці вважали раніше. Проникаючи крізь міжзоряні хмари та протопланетні диски, ці частинки можуть створювати мікросередовища, де молекули зустрічаються та перетворюються у складніші форми», — сказав Потапов.

Тепер вчені на крок ближче до розуміння історії життя до його виникнення.

«Ми показали, що пил може сприяти хімії, потрібній для створення складніших органічних речовин, навіть за надзвичайно низьких температур. Можливо, саме так природа долає суворі умови космосу, щоб запустити хімію, яка зрештою приводить до життя», — сказав Маккустра.

За інф. з сайту www.universetoday.com