Молекули життя могли формуватися в холодному космосі

29 квітня 2025 р. 10:22

29 квітня 2025 р. 10:22

Нове дослідження астрохіміків Гавайського університету доводить можливість формування пребіотичних речовин – необхідних інгредієнтів життя – безпосередньо в холодному вакуумі космічного простору за відносно короткі періоди часу.

Традиційно вважалося, що складна хімія властива переважно планетам, де взаємодіють енергія та речовина. Сучасні дослідження спростовують це припущення , виявляючи сліди пребіотичної хімії в міжзоряному середовищі. Ці відкриття змінюють наше розуміння походження життя.

Попередні дослідження вже показали, що космічний пил у холодних газових хмарах може виступати центрами реакцій для формування біомолекул. Вчені виявляють дедалі більше органічних молекул у цих хмарах. Нова робота суттєво поглиблює ці знання.

Цикл Кребса та космічна хімія

Дослідники зосередилися на вивченні молекул, пов’язаних із циклом Кребса. “Залежність усіх сучасних форм життя від циклу Кребса вказує на його наявність у найдавніших живих організмів на Землі” , зазначають учені. Цей метаболічний шлях використовується аеробними організмами для перетворення їжі на енергію.

Гіпотеза про космічне походження компонентів циклу Кребса отримала підтвердження від японського зонда “Хаябуса-2”. Зібрані з астероїда Рюгу зразки містили карбонові кислоти, пов’язані з циклом Кребса. Це свідчить про можливість формування цих речовин у космосі.

Додаткові дані надала космічна обсерваторія “Джеймс Вебб”. Вона виявила в міжзоряних льодах прості молекули: метан, вуглекислий газ, воду і метанол. Під впливом галактичних космічних променів ці прості сполуки можуть перетворюватися на складніші органічні молекули , задіяні в циклі Кребса.

Для перевірки своїх гіпотез астрохіміки змоделювали умови молекулярних хмар у лабораторії. Вони заморозили міжзоряний газ майже до абсолютного нуля (-273,15°C). Потім піддали зразки впливу імітованих космічних променів та повільно нагріли для моделювання енергії, що виділяється при формуванні зірок.

Результати та космічні перспективи

Результати експерименту виявилися надзвичайно показовими. “У холодних космічних хмарах всього за кілька умовних мільйонів років утворився повний набір складних карбонових кислот” , повідомляють дослідники. Серед них були моно-, ди- і трикарбонові кислоти – важливі компоненти біохімічних процесів.

Деякі отримані в лабораторії молекули виявилися ідентичними тим, що були знайдені на астероїді Рюгу. Це підсилює гіпотезу про можливість утворення молекул циклу Кребса в газових хмарах міжзоряного простору. Такі молекули могли потрапляти в молоді зоряні системи , а потім астероїди та комети доставляли їх на планети.

Можливо, саме такий шлях пройшли молекули, що стали основою життя на Землі. Відкриття демонструє, що важливі біохімічні речовини можуть формуватися в космосі задовго до утворення планет. Це розширює наше розуміння поширеності будівельних блоків життя у Всесвіті.

Паралельно з цими відкриттями космічний телескоп “Джеймс Вебб” надав нові дані про ранні галактики. Спостереження виявили яскраві червоні об’єкти, що з’явилися невдовзі після Великого вибуху. Аналіз спектральних параметрів світла показав незвичайну картину: надмасивні чорні діри в цих галактиках виявилися старшими за самі галактики.

Ці нові дані змушують переглянути традиційні уявлення про походження та еволюцію галактик і чорних дір. “Судячи з сигнатур, ці чорні діри дивним чином набагато старші за галактики, в яких вони виникли” , зазначають астрономи за результатами спостережень.

Отже, космос продовжує дивувати науковців новими відкриттями. Формування складних органічних молекул у міжзоряному просторі підкреслює універсальність хімічних процесів і наводить на думку, що будівельні блоки життя можуть бути значно поширенішими у Всесвіті, ніж вважалося раніше.

Наука