Результаты исследования, размещенного в Nature Astronomy, подразумевают, что глицин и, быстрее всего, остальные аминокислоты образуются в плотных межзвездных облаках за длительное время до того, как они преобразуются в новейшие звезды и планетки. К таковым выводам ученых привел хим анализ комы кометы 67P / Чурюмова-Герасименко.
Кометы – это самый первозданный материал в Солнечной системе, который отражает молекулярный состав на заре формирования Солнца и планет. Обнаружение глицина в коме кометы 67P / Чурюмова-Герасименко и в образчиках, возвращенных на Землю с миссией Stardust, подразумевает, что аминокислоты, такие как глицин, образуются за длительное время до рождения звезд. Но до недавнешнего времени числилось, что появление глицина просит энергии, что накладывает точные ограничения на среду, в какой он может создаваться.
Моделирование выбросов с поверхности кометы Чурюмова–Герасименко. Credit: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA
Интернациональная группа астрофизиков и разрабов астрохимических моделей, в главном базирующаяся в Лаборатории астрофизики Лейденской обсерватории (Нидерланды), показала, что глицин может создаваться на поверхности ледяных пылинок в отсутствие энергии через «черную химию». Приобретенные данные противоречат предшествующим исследованиям, которые подразумевали, что для производства данной нам молекулы требуется ультрафиолетовое излучение.
«Черная химия относится к действиям, не нуждающимся в энергетическом излучении. В лаборатории мы смогли смоделировать условия в черных межзвездных облаках, где частички прохладной пыли покрыты тонкими слоями льда и потом подвергаются атомной бомбардировке», – докладывает доктор Серджио Иопполо, ведущий создатель статьи из Английского института царицы Марии (Англия).
Схематичное представление структуры молекулы глицина H2NCH2COOH, где белоснежным обозначены атомы водорода, голубым – азота, черным – углерода, красноватым – водорода.
На первом шаге ученые проявили, что как появляется метиламин, предшественник глицина, который был найден в коме кометы 67P. Потом, используя неповторимую установку сверхвысокого вакуума, снаряженную серией линий атомного пучка и точными диагностическими инструментами, они подтвердили, что глицин также может возникать в критериях межзвездных туч при конкретном присутствии водяного льда.
Последующие исследования с внедрением астрохимических моделей подтвердили экспериментальные результаты и дозволили исследователям экстраполировать данные, приобретенные в обычном лабораторном масштабе, на межзвездные условия, преодолев таковым образом миллионы лет.
«Мы установили, что существенное количество глицина может равномерно создаваться в межзвездном пространстве», – гласит соавтор исследования доктор Херма Куппен из Института Радбауда в Неймегене (Нидерланды).
Столкновения в юный Солнечной системе. Credit: ESA
Принципиальный вывод из данной нам работы заключается в том, что молекулы, которые числятся строй блоками жизни, формируются за длительное время до звезд и планет. Такое преждевременное появление глицина в эволюции областей звездообразования значит, что эта аминокислота может наиболее обширно создаваться в мироздании и сохраняется в главный массе льда до включения в кометы и планетезимали, из которых в итоге появляются планетки.
«Глицин может также стать предшественником остальных сложных органических молекул. Следуя тому же механизму многофункциональные группы могут быть добавлены к главный цепи глицина, что приведет к образованию аминокислот, таковых как аланин и серин, в черных облаках в мироздании. В конце концов, этот обогащенный органический молекулярный коктейль попадает в состав комет и с ними доставляется на протопланеты, как это случилось с Землей и, может быть, иными мирами», – заключили создатели исследования.