Международная группа астрономов впервые обнаружила молекулу сахара в межзвёздном пространстве. Открытие сделано в молекулярном облаке G+0.693−0.027, расположенном недалеко от центра галактики Млечный Путь, и опубликовано в журнале Nature Astronomy.
Исследователи нашли то, что долгое время оставалось загадкой: сахар, существующий напрямую в космической среде, а не внутри метеоритов или астероидов. Эта находка позволяет по-новому взглянуть на то, как органические вещества, необходимые для возникновения жизни, могли появляться ещё до формирования планет.
Главные мысли за 1 минуту
- В межзвёздном облаке недалеко от центра Млечного Пути впервые найден сахар — молекула эритрулозы.
- Обнаружено 12 спектральных линий, полностью совпавших с лабораторными характеристиками эритрулозы.
- Концентрация эритрулозы как минимум в восемь раз выше, чем у похожих трёхуглеродных сахаров, которые обнаружить не удалось.
- Эритрулоза может образовываться внутри межзвёздного льда из более простых двухуглеродных спиртов и альдегидов.
- Во время поздней тяжёлой бомбардировки на Землю могло попасть от 0,5 до 50 миллионов тонн этого сахара.
Обнаружена эритрулоза: что нашли в облаке G+0.693−0.027
Исследователи под руководством Изаскун Хименес-Серра из Центра астробиологии Испанского национального исследовательского совета обнаружили молекулу эритрулозы в молекулярном облаке G+0.693−0.027, расположенном недалеко от центра нашей галактики Млечный Путь. Эритрулоза — простейший четырёхуглеродный кетосахар, который на Земле встречается, например, в малине и используется в средствах для искусственного загара.
Обнаружить молекулу удалось благодаря высокочувствительным спектроскопическим наблюдениям с помощью 40-метрового радиотелескопа Йебес в Испании и 30-метрового телескопа Института радиоастрономии в миллиметровом диапазоне (IRAM). Исследователи обнаружили 12 спектральных линий, которые полностью совпали с лабораторными характеристиками эритрулозы, полученными специалистами Университета Страны Басков.
Учёные также выяснили, что концентрация эритрулозы в исследованной области как минимум в восемь раз выше, чем у похожих трёхуглеродных сахаров, которые в этом же регионе обнаружить не удалось.
Сахар из космоса: как обнаружение меняет представления о химии жизни
Сахара играют важную роль в биологии. Они входят в состав нуклеиновых кислот, включая ДНК и РНК, а также участвуют в основных процессах обмена веществ в живых организмах. В теориях происхождения жизни сахара считаются одними из ключевых компонентов, необходимых для формирования первых молекул, способных хранить и передавать генетическую информацию. Однако до сих пор оставался открытым вопрос, каким образом первые сахара появились на ранней Земле.
Некоторые виды сахаров, включая рибозу и глюкозу, ранее находили в образцах метеоритов и астероидов. Это указывало на возможность того, что часть таких соединений могла возникнуть ещё в первичном молекулярном облаке, из которого сформировалась Солнечная система. Однако до настоящего времени ни один сахар не был напрямую обнаружен в межзвёздной среде.
Новое открытие стало первым подтверждением существования сахара непосредственно в космосе. По словам исследователей, находка оказалась неожиданной, поскольку долгое время считалось, что сложные органические молекулы в межзвёздном пространстве формируются постепенно — за счёт последовательного добавления атомов углерода.
Однако совместная работа химиков из Университета Эстремадуры и Университета Радбауд в Нидерландах показала, что эритрулоза может образовываться прямо внутри межзвёздного льда из более простых двухуглеродных спиртов и альдегидов. Это открытие предлагает новый сценарий формирования органических соединений в космосе. Оно показывает, что сложные молекулы, связанные с химией жизни, могли появляться ещё до возникновения планетных систем.
Следы на Земле: сколько сахара могло попасть на планету во время бомбардировки
Исследователи также оценили, какое количество эритрулозы могло попасть на Землю в прошлом. По их расчётам, во время поздней тяжёлой бомбардировки, произошедшей примерно 4,1–3,8 миллиарда лет назад, на поверхность нашей планеты могло попасть от 0,5 до 50 миллионов тонн этого сахара. Наличие эритрулозы в межзвёздном пространстве указывает на возможный дополнительный источник органических веществ, которые могли участвовать в формировании первых биологических процессов на молодой Земле.
Что дальше: поиски рибозы и других молекул жизни
Учёные считают, что это открытие может стать первым шагом к обнаружению других важных сахаров в космосе. В частности, исследователи надеются найти рибозу — молекулу, входящую в состав РНК и считающуюся одним из ключевых компонентов ранней химии жизни.
«Обнаружение эритрулозы открывает возможность поиска в космосе других сахаров и важных органических молекул, связанных с происхождением жизни», — отметил соавтор исследования Карлос Брионес.
