Учёные создали загадочную молекулу, которая может стать основой жизни в космосе

Метантетрол — крайне нестабильная, но потенциально способная зарождать жизнь молекула — впервые создана в лаборатории в условиях, имитирующих космические. Это открывает новую главу в изучении пребиотической химии. Фото: AI/ScienceDaily.com

Исследователи впервые выделили соединение, которое может пролить свет на химические процессы, поддерживающие жизнь в космосе.

Райан Фортенберри, астрохимик из Университета Миссисипи, Ральф Кайзер, профессор химии Гавайского университета в Маноа, и Александр М. Мебель, вычислительный химик из Международного университета Флориды, в составе международной команды впервые синтезировали метантетрол. Их исследование этой неуловимой молекулы опубликовано в журнале Nature Communications.

«Это по сути пребиотический концентрат — молекула-семя жизни», — пояснил Фортенберри. «При наличии подходящих условий она может привести к более сложной химии. Представьте её как жёлудь, который может вырасти в дерево в роще.»

«Сам по себе жёлудь не может стать деревом — для этого нужны солнечный свет, вода и многое другое. Но именно он может дать начало этому процессу».

Метантетрол относится к ортокислотам — редкому классу соединений, которые крайне сложно выделить и изучить, но которые, как считается, играют ключевую роль в химии ранних форм жизни.

Чтобы смоделировать образование метантетрола в космосе, учёные заморозили воду и углекислый газ почти до абсолютного нуля и подвергли их воздействию излучения, подобного космическим лучам. Это позволило выделить молекулу в газообразной форме и идентифицировать её с помощью мощного ультрафиолетового излучения.

«Обнаружение единственного спирта с четырьмя гидроксильными группами у одного атома углерода выводит экспериментальные и аналитические возможности на "последний рубеж" — уровень, ранее недостижимый из-за ограничений методик», — отметил Кайзер, чья лаборатория безуспешно пыталась выделить метантетрол более пяти лет.

Поскольку метантетрол содержит множество кислородных связей (а кислород «не любит» соседства с другими атомами кислорода), это соединение крайне нестабильно и быстро распадается без специальных условий.

«Это компактная углеродно-кислородная молекула, которая буквально "рвётся" развалиться», — объяснил Фортенберри. «При малейшем воздействии энергии она распадается на воду, перекись водорода и другие соединения, важные для жизни.»

«Это как пребиотическая бомба».

Если молекула может образоваться в лаборатории, она может формироваться и в космосе, утверждают авторы. Это делает соединение особенно интересным для астрохимиков, изучающих потенциально обитаемые регионы Вселенной.

«Хотя углерод — строительный блок жизни, кислород составляет почти всё остальное», — сказал Фортенберри. «Кислород повсюду, и он необходим для известных нам форм жизни.»

«Поэтому, если мы найдём места, где метантетрол образуется естественным путём, мы будем знать, что там есть потенциальные "кирпичики" для жизни».

Исследование поддержано грантами Национального научного фонда (AST-2403867).

Источники: