Серце Чумацького Шляху, ймовірно, є місцем скупчення молекул, у тому числі тих, з яких утворюється РНК.
Нове дослідження густих молекулярних хмар, що огортають центр нашої галактики, виявило присутність широкого спектра нітрилів — органічних молекул, які часто бувають токсичними самі собою, але вони є будівельними блоками молекул, що необхідні для життя.
Збільшення кількості добіотичних молекул (молекул, що беруть участь у виникненні життя), виявлених у галактичному центрі, особливо тих, які пов’язані з РНК, має значення для нашого розуміння того, як виникло життя у Всесвіті — та як воно виникло тут, на Землі.
“Тут ми показуємо, що хімія, що відбувається в міжзоряному середовищі, здатна ефективно утворювати численні нітрили, які є ключовими молекулярними попередниками сценарію “світу РНК””, — пояснює астробіолог Віктор Рівілья з Національної дослідницької ради та Національного інституту аерокосмічних технологій Іспанії.
Рівілья — провідний автор дослідження, яке було на днях опубліковано у журналі Frontiers in Astronomy and Space Sciences.
Як саме виникло життя на Землі — таємниця, до розгадки якої вчені прагнуть дістатися. Ця інформація дасть важливі підказки для виявлення екзопланет, на яких можуть жити живі організми.
За однією з версій, РНК виникла першою з метафоричного сміття, самовідтворюючись та диверсифікуючись сама по собі; це так звана гіпотеза РНК-світу.
Ми навряд чи колись отримаємо прямі докази із Землі, але ми можемо зібрати воєдино дедалі більше доказів, щоб зрозуміти, наскільки правдоподібним та ймовірним є цей сценарій. Одне з питань, що порушуються цією гіпотезою, стосується джерела пребіотичних молекул РНК, таких як нітрили. Чи були вони тут, на Землі, із самого початку чи могли бути занесені з космосу на метеоритах та астероїдах?
Ми знаємо, що внутрішня частина Сонячної системи, включаючи Землю, на самому початку своєї історії була схильна до інтенсивного бомбардування астероїдами. Ми також виявили пребіотичні молекули на метеоритах, кометах та астероїдах, які сьогодні обертаються навколо Сонячної системи. А звідки вони у метеорів, комет та астероїдів?
Ймовірно, у хмарах, де вони народилися: у холодних молекулярних хмарах, з яких народжуються зорі. Як тільки зоря закінчує формуватися з частини хмари, залишки хмари продовжують формувати все інше в планетарній системі — планети, комети, астероїди, карликові планети та інше, що може ховатися навколо.
Родова хмара Сонячної системи давно зникла, але молекулярними хмарами вкритий центр нашої галактики. Це так звана Центральна молекулярна зона й вчені виявили там безліч пребіотичних молекул.
Одна конкретна хмара, названа G+0,693–0,027, особливо цікава. Поки що там немає жодних ознак зореутворення, але вчені вважають, що у майбутньому там утвориться зоря чи зорі.
“Хімічний склад G+0.693–0.027 схожий на хімічний склад інших зореутворювальних областей у нашій галактиці, а також на хімічний склад об’єктів Сонячної системи, таких як комети”, — сказав Рівілла. “Це означає, що її вивчення може дати нам важливі відомості про хімічні інгредієнти, які були в туманності, які призвели до виникнення нашої планетарної системи”.
Дослідники використовували два телескопи для вивчення спектру світла, що виходить від хмари: 30-метровий телескоп IRAM у Гранаді та 40-метровий телескоп Yebes у Гвадалахарі. Коли певні елементи або молекули поглинають та перевипромінюють світло, це можна побачити на спектрі у вигляді більш темної або світлішої лінії. Інтерпретація цих ліній поглинання та випромінювання може бути непростим завданням, але з її допомогою можна визначити, які молекули є у хмарі: кожна з них має свій власний спектральний підпис.
Ретельно вивчивши та проаналізувавши емісійні особливості G+0,693–0,027, Рівілла та його колеги визначили ряд нітрилів, включаючи ціанову кислоту, ціаноаллен, пропаргілціанід та ціанопропін. Вони також попередньо виявили ціаноформальдегід та гліколонітрил.
Попередні спостереження G+0.693–0.027 показали наявність ціаноформальдегіду та гліколонітрилу. Це говорить про те, що нітрили відносяться до найпоширеніших хімічних сімейств у нашій галактиці, і що основні будівельні блоки для РНК можна знайти в хмарах, з яких народжуються зорі й планети.
Але як, і завжди, попереду ще багато роботи.
“Наразі ми виявили кілька простих попередників рибонуклеотидів, будівельних блоків РНК”, — пояснив астробіолог Ізаскун Хіменес-Серра, співробітник Національної дослідницької ради та Національного інституту аерокосмічних технологій Іспанії. “Але є ще ключові відсутні молекули, які важко виявити. Наприклад, ми знаємо, що для зародження життя на Землі, ймовірно, були потрібні й інші молекули, такі як ліпіди, відповідальні за формування перших клітин. Тому ми також повинні зосередитися на розумінні того, як ліпіди могли утворитися з найпростіших прекурсорів, доступних у міжзоряному середовищі”.
