Ключ к жизни в космосе? Сера из космоса может рассказать, как зародилась жизнь на Земле
Представьте себе огромную космическую лабораторию, где звезды рождаются, а межзвездные облака хранят в себе секреты зарождения жизни. Как вы думаете, возможно ли такое? Оказывается, именно там, вдали от Земли, ученые ищут ответы на фундаментальный вопрос: как же появилась жизнь на нашей планете? И, возможно, они нащупали нить, за которую стоит потянуть.
Сера — это не просто элемент из таблицы Менделеева. Это ключевой ингредиент, без которого невозможна жизнь, по крайней мере, в том виде, в котором мы ее знаем. Она входит в состав аминокислот — строительных блоков белков, тех самых, которые обеспечивают функционирование всего живого. Но как сера попала на Землю и как она участвовала в формировании первых органических молекул? Именно этот вопрос и мучает ученых.
Недавно, группа исследователей из Института внеземной физики имени Макса Планка сделала открытие, которое может стать важным шагом на пути к разгадке этой тайны. Они обнаружили молекулу монодейтерированного метилмеркаптана (CH2DSH) в окрестностях молодой звезды, очень похожей на наше Солнце в его юности. И вот тут начинается самое интересное.
Что это за зверь — метилмеркаптан? И почему он так важен?
Метилмеркаптан — это довольно простая серосодержащая молекула. Но в данном случае, важна не сама молекула, а ее «монодейтерированная» версия. Дейтерий — это изотоп водорода, который немного тяжелее обычного водорода. Замена одного атома водорода на атом дейтерия меняет колебательные и вращательные свойства молекулы, создавая уникальный «отпечаток пальца», который можно идентифицировать с помощью спектроскопии.
Именно здесь на сцену выходит Канадский источник синхротронного излучения (CLS). Это уникальный инструмент, который позволяет получать сверхяркий свет в терагерцовом диапазоне. С помощью этого света ученые под руководством доктора Хейли Банн смогли проанализировать, как молекула CH2DSH вибрирует и вращается, создав ее уникальную спектральную сигнатуру.
«Отпечаток пальца» в космосе: Игра в космических детективов
Полученный «отпечаток пальца» молекулы CH2DSH — это как ориентир для космических детективов. Теперь ученые могут использовать его для поиска этой молекулы в других областях космоса, в том числе в протопланетных дисках — облаках газа и пыли, из которых формируются планеты.
Обнаружение CH2DSH в этих дисках позволит лучше понять, как серосодержащие молекулы попадают на планеты и как они участвуют в формировании более сложных органических соединений, необходимых для жизни.
«Мы пытаемся понять, насколько далеко мы можем продвинуться в химическом отношении к более крупным биологическим молекулам и какие условия необходимы для их образования», — объясняет доктор Банн. «В конечном итоге, мы надеемся ответить на вопрос, как это потом передается планетам и, возможно, жизни.»
Синхротрон: Ключ к пониманию космоса
Важно понимать, что такое исследование было бы невозможно без таких инструментов, как синхротрон CLS. Вибрационные сигналы таких простых молекул, как CH2DSH, очень слабые. И только сверхяркий свет синхротрона позволяет их обнаружить и проанализировать.
«В мире очень мало синхротронов, которые проводят терагерцовую спектроскопию высокого разрешения, необходимую для этой работы», — говорит доктор Банн.
Что дальше? Загадки остаются
Хотя это открытие является важным шагом вперед, многие вопросы остаются без ответа. Например, пока не совсем ясно, как именно формируется молекула CH2DSH в космосе. Ученые также хотят понять, какие другие серосодержащие молекулы присутствуют в протопланетных дисках и как они взаимодействуют друг с другом.
Исследование доктора Банн и ее коллег открывает новые горизонты для изучения зарождения жизни. Это как кусочек пазла, который помогает нам собрать более полную картину. Возможно, в будущем, благодаря таким исследованиям, мы сможем не только понять, как жизнь появилась на Земле, но и ответить на вопрос, одиноки ли мы во Вселенной.
