Международная команда астрофизиков нашла значительные запасы крупных органических молекул в четырех из пяти протопланетных дисков Млечного Пути.
По словам ученых, это свидетельствует о том, что химические условия, приведшие к появлению жизни на Земле, могут быть широко распространены в галактике. 20 посвященных наблюдениям статей участников проекта Molecules with ALMA at Planet-forming Scales (MAPS) приняты к публикации в The Astrophysical Journal Supplement Series. Cтатья-обзор проекта размещена на arXiv.org.
С помощью комплекса радиотелескопов ALMA (Atacama Large Millimeter Array) астрофизики из 16 университетов отслеживали органические молекулы в протопланетных дисках пяти звезд — IM Волка, AS 209, GM Возничего, HD 163296 и MWC 480 — месте, где ранее уже были обнаружены признаки зарождения планет. Ученым удалось отследить простые органические молекулы — такие как синильная кислота, этинильный радикал и формальдегид — во внутренних областях диска, где, вероятно, и формируются планеты. В то же время выяснилось, что молекулы распределены в дисках неравномерно. Планеты в разных дисках — и даже в одном и том же — могут формироваться в совершенно разных химических условиях — что может объяснять, почему на одних планетах жизнь возникла, а на других нет.
Исследователям удалось обнаружить и сигнатуры трех гораздо более больших органических молекул: цианоацетилена, ацетонитрила и циклопропенилидена. Они, согласно данным лабораторных исследований и теоретических выкладок, могут при необходимых условиях служить «строительными блоками» для веществ земной биохимии: сахаров, аминокислот и даже компонентов РНК.
Исследователям удалось найти эти молекулы в трех из пяти протопланетных дисков в гораздо большем — от десяти до 100 раз — количестве, чем ранее предполагалось в моделях. Что важно, протопланетные диски — это места, где не только формируются планеты, но и кометы с астероидами, бомбардировка которыми на раннем этапе формирования Солнечной системы, как считается, сыграла важную роль в появлении жизни на Земле.
Ранее ученые доказали, что жизнь на Земле произошла в результате химических реакций. Для этого они создали программу Allchemy и вложили в нее шесть простейших молекул. Уже на третьем этапе синтеза программа продемонстрировала известные аминокислоты и биохимические соединения, которые составляют основу жизни, сообщал журнал Science.
Так, ученые взяли молекулы воды, азота, сероводорода, аммиака и цианида. Эти вещества, как полагает наука, точно существовали во время образования планеты. Затем исследователи запустили химические механизмы, которые, по их данным, реализовывались в условиях зарождения Земли.
Уже на втором этапе взаимодействия молекулы образовали простейшую аминокислоту — глицин. Затем программа продемонстрировала все ранее известные биотические соединения. Кроме того, она показала и ранее неизвестные маршруты пребиотического синтеза других органических соединений: например, ацетальдегида, яблочной, фумаровой, лимонной и мочевой кислот.