Химики из МГУ выяснили, как космические лучи и другие формы ионизирующего излучения могли менять химическую структуру примитивных молекул органики, возникших во Вселенной в первые мгновения ее существования, говорится в статье, опубликованной в журнале Radiation Physics and Chemistry.

«Следующим шагом на пути к пониманию процессов, происходящих в межзвездном пространстве, будет изучение химии более сложных льдов, содержащих другие астрохимически важные соединения. В конечном итоге исследования такого рода могут пролить свет на процессы внеземной эволюции вещества, предшествовавшей появлению жизни», — рассказывает Анастасия Волосатова, сотрудник химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова.

В первые эпохи жизни Вселенной светила почти полностью состояли из водорода и гелия – все остальные элементы, включая углерод, азот и кислород возникли в их недрах и были затем разбросаны по галактикам в ходе взрывов сверхновых. Последующие поколения звезд породили еще большую массу астрономических «металлов» – элементов тяжелее водорода и гелия.

Небольшое количество этих «металлов» в ранней Вселенной заставляет многих ученых считать, что жизнь не возникла тогда, в том числе и потому, что подходящие для нее планеты не сформировались из-за элементарной нехватки стройматериалов. Кроме того, низкие концентрации «металлов» могли мешать синтезу первых сложных органических молекул, из которых состоит жизнь.

Волосатова и ее коллеги раскрыли один из возможных путей их формирования, наблюдая за тем, как простейшая органическая молекула — ацетонитрил, соединение метана и азота, меняется под действием космических лучей и радиации.

Для проведения подобных опытов российские химики создали специальную камеру, в которой поддерживались «космические» условия – низкие температуры, высокий уровень радиации и почти полный вакуум. В эту камеры ученые вводили кусочки различных замороженных благородных газов — неона, ксенона, аргона или криптона, в которых содержались вкрапления органики, и наблюдали за тем, как менялся их состав.

Эти опыты раскрыли необычный эффект – химический состав льда, предположительно не участвующего в подобных реакциях, сильно влиял на то, как космические лучи трансформировали ацетонитрил. К примеру, в неоновом льду возникало большое количество молекул изонитрила метана, соединения азота, углерода и молекулы метана, а в неоновой среде – большие количества кетенемина (CH2CNH), чьи молекулы уже находили в космосе.

Наблюдения за более сложными реакциями, которые планируют российские исследователи, покажут, будет ли окружение и состав зерен льда и пыли, в которых обычно находится «космическая» органика, так же сильно влиять на ее эволюцию, как на превращения ацетонитрила. Ответ на этот вопрос, как отмечают ученые, крайне важен для понимания того, как и в какой среде возникли «кирпичики жизни» на Земле.

Источник: ria.ru