Условия в межзвездных облаках могли сыграть ключевую роль в происхождении жизни

«Углеродистые хондриты, одни из древнейших объектов во Вселенной, представляют собой метеориты, которые способствовали зарождению жизни. Они содержат несколько различных молекул и органических веществ, в том числе амины и аминокислоты, которые являются ключевыми строительными блоками жизни. имели решающее значение для создания жизни на Земле. Эти вещества необходимы для создания белков и мышечной ткани», — сказал научный сотрудник Юго-Западного научно-исследовательского института доктор Дана Касим, руководящая исследованием.

Большинство метеоритов представляют собой осколки астероидов, давно распавшихся в поясе астероидов, расположенном между Марсом и Юпитером. Такие фрагменты вращаются вокруг Солнца (иногда в течение миллионов лет) прежде чем столкнуться с Землей.

Один из вопросов, на который Касим и другие пытаются ответить, заключается в том, как аминокислоты вообще попали в углеродсодержащие хондриты. Поскольку большинство метеоритов происходят из астероидов, ученые пытались воспроизвести аминокислоты, моделируя условия астероидов в лабораторных условиях.

«Этот метод не был на 100% успешным», — сказала Касим. «Но состав астероидов возник из родительского межзвездного молекулярного облака, которое было богато органикой. Хотя прямых доказательств наличия аминокислот в межзвездных облаках нет, есть свидетельства присутствия аминов. Молекулярное облако могло обеспечить аминокислоты в астероидах, которые передали их метеоритам».

Чтобы определить, в какой степени аминокислоты образовались в условиях астероидов и в какой степени они были унаследованы от межзвездного молекулярного облака, Касим смоделировал образование аминов и аминокислот, как это происходит в межзвездном молекулярном облаке.

«Я создал льды, которые очень распространены в облаке, и облучил их, чтобы имитировать воздействие космических лучей», — объяснила Касим, который проводил эксперимент, работая в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в период с 2020 по 2022 год. «Это заставило молекулы распасться и рекомбинироваться в более крупные молекулы, что в конечном итоге привело к образованию органического остатка».

Затем Касим снова обработала остаток, воссоздав условия астероида путем изменения воды, и изучил вещество в поисках аминов и аминокислот.

«Независимо от того, какую обработку астероидов проводить, разнообразие аминов и аминокислот из экспериментов с межзвездным льдом оставалось постоянным», — сказала она. «Это говорит о том, что условия межзвездных облаков весьма устойчивы к обработке астероидов. Эти условия могли повлиять на распределение аминокислот, которые мы находим в метеоритах».

Но индивидуальное содержание аминокислот удвоилось, что позволяет предположить, что обработка астероидов влияет на количество присутствующих аминокислот.

«По сути, мы должны учитывать как условия межзвездного облака, так и процессы на самом астероиде, чтобы лучше интерпретировать распределение», — сказала она.

Касим с нетерпением ждет изучения образцов астероидов, полученных с помощью таких миссий, как OSIRIS-REx, который в настоящее время возвращается на Землю, чтобы доставить сюда в сентябре образцы с астероида Бенну, и Hayabusa2, который недавно вернулся с астероида Рюгу, чтобы лучше понять роль межзвездного облака в распределении строительных блоков жизни.

«Когда ученые изучают такие образцы, они обычно пытаются понять, на что влияют астероидные процессы, но ясно, что теперь нам нужно решить, как межзвездное облако также влияет на распределение строительных блоков жизни», — сказала Касим.

Работа опубликована в журнале ACS Earth and Space Chemistry.