Исследования, проведенные группой ученых из Пенсильванского государственного университета под руководством геонаучного специалиста Эллисон Бачински, показали, что аминокислоты – жизненно важные строительные блоки жизни – могли образовываться в холодных условиях космоса, а не в теплых водоемах астероидов. Результаты исследования опубликованы в журнале «Proceedings of the National Academy of Sciences».

В 2023 году NASA доставила образец материала с астероида Бенну на Землю в рамках миссии OSIRIS-REx. Анализ этого 4,6-миллиардолетнего космического пыли показал наличие аминокислот, молекул, которые объединяются для формирования белков. Исследователи использовали специализированные инсталляции для измерения изотопов – малейших вариаций массы атомов – в образце размером с чайную ложку.

Новые горизонты в понимании образования аминокислот

Основной вопрос, который ставят перед собой ученые, заключается в том, где именно образовались эти аминокислоты. Ранее большинство исследователей полагали, что их образование связано с благоприятными условиями, подобными тем, что существуют на Земле. Однако новое исследование указывает на возможность формирования аминокислот в более холодных условиях. Как отмечает Бачински: «Наши результаты меняют представления об образовании аминокислот в астероидах. Похоже, что существуют разнообразные условия, при которых могут формироваться эти строительные блоки жизни».

Технические детали исследования

Исследователи сфокусировались на глицине, самой простой аминокислоте, состоящей всего из двух атомов углерода. Она часто рассматривается как индикатор того, что ранняя «прежизненная» химия действительно происходила. Для точного анализа группы использовались высокочувствительные инструменты, способные работать с микродозами органических соединений.

Одним из ключевых аспектов исследования стало отличие изотопных значений аминокислот в образце Бенну от более известных метеоритов, таких как метеорит Мерчисон, который был собран в Австралии в 1969 году. В то время как аминокислоты из Мерчисона демонстрировали схожие изотопные паттерны, аминокислоты Бенну удивили исследователей перераспределением значений изотопов.

Потенциалы для прогресса в астробиологии

Подобные открытия дают основание утверждать, что жизненно важные материалы могли образовываться на множестве планет и спутников в нашей солнечной системе. Попытки объяснить образование глицина в Бенну привели исследователей к альтернативным гипотезам, таким как фотохимия в ледяных условиях, облученных радиацией. Это может означать, что на других небесных телах также могут существовать аналогичные химические условия.

Кроме того, результаты анализа опровергли некоторые общепринятые предположения. Например, разные изотопные значения зеркальных форм глутаминовой кислоты из Бенну ставят под сомнение общую теорию о том, что молекулы одной и той же структуры должны иметь схожие изотопные подписи.

Будущее исследования

Эти выводы не только расширяют горизонты поиска жизни на других планетах, но и помогут в планировании будущих миссий по сбору образцов, поскольку изотопные анализы могут указать на условия, в которых образовались космические тела. Данная работа подчеркивает необходимость новых моделей, которые пояснят взаимодействие органических соединений с минералами в условиях космоса.

По мнению ученых, будущее изучение разнообразных метеоритов и астероидов может открыть еще более удивительные аспекты о том, как формировались строительные блоки жизни. Исследование доступно в журнале «Proceedings of the National Academy of Sciences».