молекулярное облако
Фото: NASA

В ходе эксперимента получена молекула, необходимая для зарождения жизни 323

26 апреля 2018

В лабораторном эксперименте, который имитировал космическое пространство: низкие температуры и сверхвысокий вакуум (газовая среда с очень низкой плотностью), при помощи электронной пушки и молекул метана, аммиака и углекислого газа ученые смогли получить простейшую аминокислоту глицин, которую организмы используют для синтеза белковых молекул, сообщает Space Daily.

“Метан, аммиак, углекислый газ — это простейшие ингредиенты, необходимые для строительных кирпичиков жизни. Мы хотели посмотреть, приведет ли комбинация электронов и этих ингредиентов к появлению более сложных биомолекул — органических веществ, которые синтезируются живыми организмами, — говорит один из авторов исследования Майкл Уэллс. — Вышеупомянутые вещества при правильных условиях могут объединяться, вступать в химические реакции, чтобы образовывать более сложные молекулы, а те в свою очередь приводят к появлению еще более сложных биомолекул, которые мы наблюдаем в клетках в виде белка, фосфолипидов и т.д. ”.

“Правильными условиями”, при которых молекулы подвергаются воздействию и в результате появляется более сложная органика, ученые называют ионизирующее излучение. К нему относят рентгеновское излучение, гамма-излучение, потоки ионизирующих частиц (солнечный ветер) и т.д.

Также молекулы могут подвергаться воздействию электронов с низкой энергией LEE, которые образуются в результате прохождения излучения через вещество (энергия электронов теряется при столкновении излучения и вещества). Однако этот процесс для ученых оставался пока до конца не ясным.

В своей работе, опубликованной в журнале «Journal of Chemical Physics», авторы попытались объяснить, как LEE участвуют в образовании сложных молекул. В условиях, имитирующих космос, ученые при помощи пучка электронов с заданной энергией подвергли облучению многослойный кусок льда, состоящий из двуокиси углерода (углекислый газ), аммиака, метана, а затем посредством одного из методов масс-спектрометрии, называемого температурно-программированной десорбцией (TPD), исследовали и охарактеризовали вещество, полученное после облучения.

В 2017 году, используя аналогичный метод, у специалистов появился этанол из двух компонентов: метана и кислорода. Но этанол был получен из “простых” молекул, не таких, какие могли бы послужить строительным блоком для жизни. В ходе нового эксперимента ученые получили молекулу, которая является более сложной и необходимой для появления земной жизни — глицин.

Глицин представляет собой аминокислоту, состоящую из водорода, углерода, азота и кислорода, и используемую всеми живыми организмами для синтеза белковых молекул.

”Мы показали, что электроны с низкой энергией могут преобразовывать простые молекулы в более сложные. Вполне вероятно, что “строительные кирпичики жизни”, сперва появились в космосе, а затем попали на Землю вместе с материалом, доставленным метеоритом или веществом из хвоста кометы”, — рассказал Майкл Уэллс.

Исследователи сообщили, что одну молекулу глицина формировали каждые 260 воздействующих электрона с низкой энергией. Кроме того, ученые попытались выяснить, с какой вероятностью в космосе происходит подобное “превращение”, а также как часто в холодном пространстве сталкиваются молекулы углекислого газа с молекулами метана и аммиака.

“Идея состояла в том, чтобы вычислить, сталкиваются и образуются новые молекулы с умеренной скоростью, или эти процессы в холодном космосе протекают с сумасшедшей быстротой. Мы выяснили, что скорость образования молекул умеренная, но не стоит забывать, что в космосе время протекает совсем иначе, чем на Земле, а значит, для создания этих кирпичиков жизни, времени там куда как предостаточно. ”, — заключил Уэллс.

Как именно ученые вычислили скорость столкновения молекул различных газов и частоту появления более сложной органики, в статье Space Daily, не сообщается.

Нашли ошибку? Пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Если вы заметили ошибку в тексте, пожалуйста, выделите ее и нажмите Ctrl+Enter

Источник: SpaceDaily.com

Всего комментариев: 0

ДОБАВИТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваш email не будет опубликован.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: