Як з’явилося життя на Землі – космічний пил міг принести амінокислоти – новини науки

Амінокислоти, необхідні для формування білків, могли потрапити на Землю разом із міжзоряним пилом.

Амінокислоти, які є основою білків і ферментів, могли бути занесені на ранню Землю не зсередини планети, а з космосу. Такі висновки зробили британські вчені, дослідивши, як ці органічні сполуки могли вижити у складі міжзоряного пилу, передає Phys.

Дослідження опубліковане в журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Його автори — Стівен Томпсон і Сара Дей із лабораторії Diamond Light Source — вивчали, як амінокислоти, зокрема гліцин, аланін, глутамінова та аспарагінова кислоти, поводяться в умовах, що імітують подорож космічного пилу через ранню Сонячну систему.

У лабораторії дослідники створили частинки аморфного силікату магнію, основного компонента космічного пилу, і нанесли на них амінокислоти. Використовуючи інфрачервону спектроскопію та синхротронну рентгенівську дифракцію, вони дослідили реакцію молекул на нагрівання, подібне до того, що відбувалося, коли пилові частинки наближалися до Сонця.

Результати показали, що гліцин і аланін найкраще зберігалися на поверхні силікатів. Вони утворювали стабільні кристалічні структури, а аланін залишався стійким навіть за температур, вищих за його точку плавлення. Крім того, дві форми цієї амінокислоти — L- та D-аланін — реагували по-різному: L-аланін виявився більш стабільним, що може пояснити, чому саме ця форма домінує у земному житті.

Щоб перевірити вплив властивостей поверхні пилу, вчені підготували дві групи силікатів, одну з яких нагрівали перед нанесенням амінокислот, щоб змінити хімічний склад поверхні. Таке порівняння показало, що навіть незначні відмінності у структурі пилу впливають на те, які молекули зберігаються при високих температурах. 

Науковці припускають, що це могло стати природним механізмом фільтрації органічних речовин у космосі. Такий процес можна назвати “астромінералогічним відбором” — лише певні молекули здатні закріпитися на пилових частинках і вижити під час подорожі до планети.

За словами дослідників, амінокислоти формуються всередині крижаних оболонок, що покривають пилові частинки. Коли ті проходять через так звану “снігову лінію” — межу, де лід починає випаровуватися, — молекули залишаються на поверхні пилу й потрапляють у тепліші регіони Сонячної системи. Це могло статися приблизно 4,4-3,4 мільярда років тому, коли формувалися земна кора й океани.

Подібні органічні сполуки виявляли й у зразках комет Wild 2 і 67P/Чурюмова-Герасименка, а також в антарктичних мікрометеоритах. На думку вчених, саме потік мікрочастинок космічного пилу, багатих на амінокислоти, міг забезпечити ранню Землю основними елементами для появи життя.

Раніше астрономи припустили, що в Сонячній системі може існувати гіпотетична “Планета Y”, новий світ розміром із Землю, який, на відміну від віддаленої “Дев’ятої планети” (Планета Х), розташований значно ближче — приблизно у 100-200 разів далі від Сонця, ніж Земля. Дослідники вважають, що відкриття цієї планети цілком можливе протягом найближчих трьох років, що може збільшити кількість планет Сонячної системи до десяти.