В условиях экстремального холода межзвездного пространства развиваются удивительные химические процессы.
Условия для возникновения жизни на планетах формируются одновременно с частицами, из которых эти миры созидаются, сообщает The Astrophysical Journal. Здесь речь идет о космической пыли — крупных скоплениях твердых частиц, которые находятся в межзвездном газе. Из этого материала образуются целые системы — звезды, окруженные планетами.
В последние годы, благодаря современным телескопам, в этой субстанции с удивлением находят аминокислоты, сахара и даже азотистые основания, что является фактически составными частями ДНК и РНК. Космохимики стремятся понять, как все это возникает в суровых условиях межзвездного пространства.
Как выяснили исследователи, для создания такой сложной органики в этом пространстве необходима пыль. Ранее ее считали просто фоном в этом процессе, но оказалось, что твердая частица на самом деле выступает в роли катализатора — способствует соединению простых молекул в более сложные структуры.
Ученые продемонстрировали это на примере карбамата аммония — аммониевой соли угольной кислоты. Это неорганическое соединение, но его считают химическим предшественником мочевины и других молекул, необходимых для жизни. Его также часто находят в «звездных яслях» — плотных газопылевых облаках, где зарождаются новые светила. Напоминаем, что вещества в космосе распознают по спектру света, исходящего от них.
Ученые искусственно создали мельчайшие пористые силикатные зерна — аналог космической пыли — и, совместно с углекислым газом и аммиаком, поместили их в условия, максимально приближенные к межзвездной среде. Сначала их заморозили до –260 градусов Цельсия, а затем «нагрели» до –190: именно такое «потепление» происходит, когда газ и пыль окружают зарождающуюся звезду, образуя широкий плоский диск, называемый протопланетным.
В ходе эксперимента молекулы диоксида углерода и аммиака распределились в пыли и успешно вступили в ожидаемую реакцию — образовался тот самый карбамат аммония. Для сравнения, их также подвергли тем же условиям, но без пыли, и убедились, что в такой среде молекулы соединялись значительно менее эффективно.
Следует отметить, что без пыли невозможно формирование миров с твердой поверхностью. Это означает, что они создаются из материала, который изначально уже обогащен различными органическими молекулами, и возникновение жизни на образовавшейся планете при подходящих условиях — это лишь завершение процесса, начатого задолго до ее формирования.
Фото: hi-tech.mail.ru