|
Аминокислоты на Бенну образовались прямо во льду
|
|
|
|
Астероиды и кометы богаты органикой, включая аминокислоты. Главная загадка заключается в механизме их появления. Считается, что органика синтезируется внутри астероидов, когда лед тает и вступает в реакцию с породой. Сейчас похожая реакция (синтез Штреккера) используется для промышленного получения аминокислот.
|
|
|
|
Однако проверять это приходилось на метеоритах, упавших на Землю, таких как Мурчисон (в Австралии в 1969 году). За 50 лет хранения они могли загрязниться земной атмосферой либо бактериями. Образцы с Бенну, доставленные в герметичной капсуле, стали первым шансом изучить химические процессы ранней Солнечной системы.
|
|
|
|
Авторы исследования, опубликованного в журнале PNAS, провели сверхточный изотопный анализ. Вместо того чтобы просто взвешивать молекулы, они применили метод внутримолекулярной изотопии.
|
|
|
|
Специалисты буквально разобрали молекулы глицина на части и измерили содержание тяжелого углерода (13C) отдельно в «хвосте» молекулы (карбоксильной группе) и в ее основе. Распределение изотопов между разными частями одной молекулы указывает, в какой именно химической реакции родилось вещество. В продукте реакции Штреккера наблюдается дисбаланс изотопов: хвост молекулы получается тяжелым, богатым углеродом-13, а в голове его мало.
|
|
|
|
|
|
|
В глицине из метеорита Мурчисон соотношение изотопов между двумя частями молекулы глицина было характерным для синтеза в теплой жидкой воде, как в реакции Штреккера. В образцах с астероида Бенну атомы углерода внутри глицина оказались изотопно похожими. Это указывает на то, что молекулы образовались путем радикальных реакций в космическом льду под воздействием радиации.
|
|
|
|
Дополнительный анализ азота подтвердил эту версию: аминокислоты Бенну насыщены тяжелым азотом (15N), что свойственно объектам, сформировавшимся на холодных окраинах Солнечной системы или даже в межзвездной среде.
|
|
|
|
Также ученые столкнулись с неожиданной загадкой. Зеркальные копии одной и той же аминокислоты (L- и D-глутаминовая кислота), которые в неживой природе должны быть идентичны, на Бенну имели разный изотопный состав. Это открытие ставит под сомнение старые методы поиска жизни, основанные на хиральности (симметрии) молекул.
|
|
|
|
Исследование доказывает, что ранняя Земля получала органические молекулы сразу из двух источников. Часть органики прилетала готовой, из гидротермальных источников на астероидах, а часть — из первичного облака, породившего Солнце. Это подтверждает, что химия, необходимая для возникновения жизни, — стандартный процесс во Вселенной, работающий в самых разных условиях.
|
|
|
|
Источник
|
