Новини України
Підбірка новин з українських джерел

Вчені вперше знайшли цукор у міжзоряному просторі: це може змінити уявлення про походження життя
Міжнародна команда астрономів уперше безпосередньо виявила молекулу цукру в міжзоряному просторі. Знахідка свідчить, що складні органічні сполуки можуть формуватися ще до появи планет, а це наближає науку до відповіді на одне з головних питань — як на Землі виникло життя, повідомляє NNews із посиланням на Phys.org.
Цукор знайшли в хмарі між зірками
Дослідники під керівництвом Іскуна Хіменес-Серри з Іспанського центру астробіології зафіксували в молекулярній хмарі G+0.693−0.027 молекули еритрулози — цукру, що складається з чотирьох атомів вуглецю.
Відкриття стало можливим завдяки спостереженням за допомогою 40-метрового радіотелескопа Yebes та 30-метрового телескопа IRAM. Для підтвердження результатів отриманий сигнал порівняли з лабораторними вимірюваннями еритрулози, виконаними в Університеті Країни Басків.
Відкриття змушує переглянути теорії астрохімії
Довгий час вважалося, що великі органічні молекули в космосі формуються дуже повільно, поступово додаючи по одному атому вуглецю.
Однак нове дослідження показало інший механізм. За участю науковців з Університету Естремадури та Радбаудського університету вдалося встановити, що еритрулоза може утворюватися безпосередньо в міжзоряному льоді з простіших двовуглецевих спиртів і альдегідів.
Це означає, що складні органічні молекули можуть виникати значно ефективніше, ніж припускали попередні моделі.
Що це означає для походження життя
Походження перших цукрів на ранній Землі залишається однією з найбільших загадок науки. Лабораторні експерименти поки що не дозволяють отримати достатню кількість таких сполук у моделях первісної Землі.
Раніше рибозу та глюкозу вже знаходили в метеоритах і астероїдах, що натякало на їхнє космічне походження. Проте еритрулоза стала першим цукром, який вдалося безпосередньо виявити саме в міжзоряному середовищі.
Науковці також підрахували, що під час пізнього важкого бомбардування Землі приблизно 4,1–3,8 млрд років тому на нашу планету могло потрапити від 0,5 до 50 мільйонів тонн цієї сполуки.
Наступна мета — знайти рибозу
За словами співавтора дослідження Карлоса Бріонеса, відкриття відкриває нові можливості для пошуку ще складніших молекул у космосі.
Насамперед учені сподіваються виявити рибозу — ключовий компонент РНК, яка відіграє центральну роль у всіх відомих формах життя. Якщо такі молекули існували в міжзоряному просторі ще до формування Землі, це може свідчити, що “будівельні блоки” життя були поширені у Всесвіті задовго до появи нашої планети.
Чому це важливо
Вперше цукор безпосередньо виявили в міжзоряному просторі.
Відкриття змінює уявлення про утворення складних органічних молекул у космосі.
Результати підтримують гіпотезу, що частина компонентів життя могла потрапити на Землю з космосу.
Наступним кроком може стати пошук рибози та інших біологічно важливих молекул.
Пов'язані матеріали
Нещодавнє відкриття в галактичному центрі підкріплює схожість Чумацького Шляху з смачним десертом.Раніше вчені виявили естер під назвою етиловий формат, що плаває між зірками в внутрішніх регіонах галактики – сполуку, яка надає малині її характерний смак.Тепер астрономи, можливо, знайшли цукор, яким можна присипати цей космічний десерт.У приблизно тій же області космосу вчені виявили еритрулозу – перший справжній цукор, знайдений у міжзоряному просторі.Хоча ви, напевно, не захотіли б його їсти. Еритрулоза є їстівною, але вона змішана з багатьма космічними речовинами, які не дуже сумісні з життям (привіт, молекули, що містять ціанід).На щастя, те, що не є дуже хорошим перекусом, могло стати відмінним інгредієнтом для виникнення життя.Згідно з командою, очолюваною космохіміком Ізаскун Хіменес-Серра з Іспанського центру астробіології, це відкриття може допомогти пояснити, звідки взялися перші біологічно важливі цукри до того, як життя почалося на Землі."Центральне питання в дослідженнях походження життя полягає в тому, як моносахариди формувалися на первісній Землі, оскільки лабораторні експерименти за преабіотичних умов дають недостатні концентрації", – пише команда в новій статті, опублікованій в Nature Astronomy."Міжзоряна еритрулоза могла сприяти цукровому запасу, доступному для ранніх метаболічних і реплікаційних процесів".Життя, як ми його знаємо, залежить від цукрів – малих молекул на основі вуглецю, які клітини використовують для енергії та як сировину для побудови більших біологічних молекул. Цукри також формують основу РНК і ДНК.Цукри також є центральними в преабіотичній хімії – хімічних умовах, які призводять до виникнення життя. Однак, оскільки вчені досі не знають, як виникли перші цукри, їх часто розглядають просто як початкові інгредієнти в моделях преабіотичної хімії.Ми вже мали підказки, що цукор може формуватися в космічному середовищі. Цукри були знайдені в метеоритах та зразках з астероїда Бенну. Простих попередників цукру, таких як гліколальдегід та (Z)-1,2-етендіол також виявлено в космосі.Якщо ми хочемо знайти справжній цукор, що містить три або більше атомів вуглецю, дослідники вважають, що галактичний центр – це місце, де слід шукати.Внутрішня частина нашої галактики відома як Центральна молекулярна зона, і вона заповнена густими хмарами газу та пилу, багатими складними органічними молекулами.Команда націлила два радіотелескопи в Іспанії на особливо перспективну хмару під назвою G+0.693, яка в минулому вже виявляла інші преабіотичні молекули.Пошук проводився шляхом вивчення унікального радіосигналу еритрулози. Кожна молекула обертається по-своєму, створюючи характерний малюнок радіочастот, який астрономи можуть ідентифікувати навіть з тисяч світлових років відстані.G+0.693 дала команді те, що вони шукали – але в історії є поворот, і не тільки тому, що еритрулоза є хіральною.Вони очікували, що простіші цукри, що містять три атоми вуглецю, домінуватимуть.Натомість, еритрулоза з чотирма атомами вуглецю виявилася принаймні в 8-17 разів більшою за кількістю, ніж трьохвуглецеві цукри гліцеральдегід та дігідроксиацетон, які взагалі не були виявлені в хмарі.Це може бути ключовою інформацією, яка розповідає нам, як цукор формується в міжзоряному середовищі.Комп'ютерні моделі дослідників вказують на те, що цукор формується на крижаних поверхнях маленьких пилових частинок, що дрейфують у космосі.На цих частинках два відносно поширених двовуглецевих молекули – гліколальдегід та етиленгліколь – можуть активуватися радіацією та об'єднуватися для побудови еритрулози.Згодом удари можуть скинути ці молекули з пилових частинок назад у космос, де телескопи можуть їх виявити.Моделювання концентрацій цих молекул не зовсім відповідає спостереженням, але є багато можливих причин для цього. Майбутня робота може з'ясувати причину розбіжності.Але на цьому особливому міжзоряному торті ще є глазур.Еритрулоза, що складається з 14 атомів, є найбільшою молекулою, коли-небудь виявленою в міжзоряному просторі, яка не має закритих кілець у своїй структурі – і лише другою хіральною молекулою.Це свідчить про те, що міжзоряне середовище – і, зокрема, центральна молекулярна зона – може бути здатним до набагато складнішої хімії, ніж ми усвідомлювали.Крім того, це відкриття може бути підказкою про те, як ця хімія могла існувати в хмарі, з якої народилися Сонце та всі його планети.Виявлення, пишуть дослідники, "не лише надає прямі докази того, що складні, хіральні види можуть формуватися за міжзоряних умов, але й підводить нас до вищого рівня в сходах міжзоряної хімічної складності, що свідчить про те, що інші преабіотичні (і потенційно хіральні) молекули також можуть формуватися та виживати в екстремальних умовах міжзоряного середовища".Результати були опубліковані в Nature Astronomy.Цікавий фактЕритрулоза є найбільшою молекулою, виявленою в міжзоряному просторі, яка не має закритих кілець у своїй структурі.
