Учёные выявили новый путь синтеза космических аминокислот

В тринадцати метеоритах исследователи нашли аминокислоты, произведённые в ходе высокотемпературного процесса. Находка демонстрирует расширенные возможности природы по созданию кирпичиков жизни в космосе.

Один из антарктических метеоритов, в котором нашлись строительные компоненты белков (фото Antarctic Search for Meteorites program, Case Western Reserve University).

Специалисты из астробиологической лаборатории центра Годдарда (Astrobiology Analytical Laboratory) изучили почти полтора десятка метеоритов — углистых хондритов и уреилитов – найденных ранее в Антарктиде. В камнях обнаружились аминокислоты в концентрации от 300 до 3200 частей за миллиард.

В пользу их внеземного происхождения говорят следующие детали: вещества были разрознены и не связаны в белковые или полимерные цепи, как, скорее всего, случилось бы при загрязнении камней природными веществами; в этих аминокислотах наблюдался лишь небольшой процент протеиногенных; в образцах льда, взятых в местах находок, аминокислоты выявлены лишь в следовых количествах.

Но не аминокислоты сами по себе удивили исследователей. Ведь такие вещества учёные уже обнаруживали в метеоритах, причём концентрации бывали и повыше. К тому же, ряд работ неоднократно подтверждал, что речь идёт о космических соединениях, а не о результате загрязнений образцов на Земле.

В новом расследовании особый интерес вызвал другой факт. Анализ минералов показал, что данные метеориты испытывали в прошлом сильный нагрев, некоторые — более чем до тысячи градусов по Цельсию.

Это значит, что родительские тела этих метеоритов – астероиды – раскалялись либо при взаимных столкновениях, либо за счёт распада радиоактивных элементов. А в таких условиях трудно ожидать появления аминокислот.

И действительно, в предыдущих метеоритах, как поясняют астробиологии из центра Годдарда, сложная органика рождалась, в основном, в результате синтеза Стрекера (Strecker amino acid synthesis). А он идёт при низких температурах с участием воды, альдегидов, кетонов, аммиака и цианидов.

Здесь же мы имеем дело с совершенно другой цепочкой превращений, которые осуществлялись при высокой температуре.

Специалисты NASA проанализировали особенности цепочек, их изотопный состав и другие параметры и пришли к выводу, что наблюдают результат процесса Фишера — Тропша, используемого в промышленности для создания искусственных углеводородов, получения смазочных материалов и синтетического бензина.

Кстати, сама возможность рождения аминокислот в ходе реакций по типу Фишера — Тропша была подтверждена опытным путём много лет назад.

На астероидах условия для такой кухни могли сформироваться в каменных порах, содержащих нужную смесь газов и предоставляющих ряд минералов в качестве катализаторов. Интересно, что для проведения данных реакций не нужна жидкая вода – достаточно водорода, монооксида углерода и азота.

Получается, что некоторые пребиотические компоненты жизни могли возникнуть в Солнечной системе очень рано, ещё до появления крупных небесных тел с жидкой водой. Они могли родиться даже на пылевых частицах протопланетной туманности, добавляют американцы. И аналогичные процессы вполне могли идти в других планетных системах.

(Детали исследования можно найти в статье в Meteoritics and Planetary Science.)