Аминокислоты, которые являются основой белков и ферментов, могли быть занесены на раннюю Землю не изнутри планеты, а из космоса. Такие выводы сделали британские ученые, исследовав, как эти органические соединения могли выжить в составе межзвездной пыли, передает Phys.
Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Его авторы — Стивен Томпсон и Сара Дэй из лаборатории Diamond Light Source — изучали, как аминокислоты, в частности глицин, аланин, глутаминовая и аспарагиновая кислоты, ведут себя в условиях, имитирующих путешествие космической пыли через раннюю Солнечную систему.
В лаборатории исследователи создали частицы аморфного силиката магния, основного компонента космической пыли, и нанесли на них аминокислоты. Используя инфракрасную спектроскопию и синхротронную рентгеновскую дифракцию, они исследовали реакцию молекул на нагрев, подобный тому, что происходило, когда пылевые частицы приближались к Солнцу.
[see_also ids="654972"]
Результаты показали, что глицин и аланин лучше всего сохранялись на поверхности силикатов. Они образовывали стабильные кристаллические структуры, а аланин оставался устойчивым даже при температурах, превышающих его точку плавления. Кроме того, две формы этой аминокислоты — L- и D-аланин — реагировали по-разному: L-аланин оказался более стабильным, что может объяснить, почему именно эта форма доминирует в земной жизни.
Чтобы проверить влияние свойств поверхности пыли, ученые подготовили две группы силикатов, одну из которых нагревали перед нанесением аминокислот, чтобы изменить химический состав поверхности. Такое сравнение показало, что даже незначительные различия в структуре пыли влияют на то, какие молекулы сохраняются при высоких температурах.
Ученые предполагают, что это могло стать естественным механизмом фильтрации органических веществ в космосе. Такой процесс можно назвать "астроминералогическим отбором" — только определенные молекулы способны закрепиться на пылевых частицах и выжить во время путешествия к планете.
[see_also ids="655907"]
По словам исследователей, аминокислоты формируются внутри ледяных оболочек, покрывающих пылевые частицы. Когда те проходят через так называемую "снежную линию" — границу, где лед начинает испаряться, — молекулы остаются на поверхности пыли и попадают в более теплые регионы Солнечной системы. Это могло произойти примерно 4,4-3,4 миллиарда лет назад, когда формировались земная кора и океаны.
Подобные органические соединения обнаруживали и в образцах комет Wild 2 и 67P/Чурюмова-Герасименко, а также в антарктических микрометеоритах.
По мнению ученых, именно поток микрочастиц космической пыли, богатых аминокислотами, мог обеспечить раннюю Землю основными элементами для появления жизни.
Ранее астрономы предположили, что в Солнечной системе может существовать гипотетическая "Планета Y", новый мир размером с Землю, который, в отличие от отдаленной "Девятой планеты" (Планета Х), расположен значительно ближе — примерно в 100-200 раз дальше от Солнца, чем Земля. Исследователи считают, что открытие этой планеты вполне возможно в течение ближайших трех лет, что может увеличить количество планет Солнечной системы до десяти.