Ученые сделали новый шаг к разгадке происхождения жизни

Органическое соединение, сыгравшее важную роль в возникновении жизни, было впервые создано учеными Самарского университета в условиях, приближенных к космическим.

Этот синтез простейшей органики на космических льдах может пролить свет на тайну происхождения жизни во Вселенной. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Chemistry Chemical Physics.

Ключевыми промежуточными продуктами в биохимических процессах, связанных с метаболизмом углеводов, липидов и аминокислот, являются кетоальдегиды. Эти вещества играют важную роль в жизненных процессах организмов и имеют значительное значение для понимания биохимических реакций.

Исследование синтеза органического соединения в условиях, близких к космическим, открывает новые перспективы для изучения возможности жизни в других уголках Вселенной. Понимание процессов образования органической жизни может помочь расширить наши знания о том, какие условия необходимы для возникновения жизни в космосе.

Исследователи по всему миру стремятся разгадать тайны происхождения жизни на Земле и за ее пределами. Поэтому они могут играть важную роль в пребиотическом синтезе основных биомолекул, необходимых для происхождения жизни. Однако на сегодняшний день механизмы их образования остаются неясными для исследователей.

Ученые Самарского национального исследовательского университета им. академика С.П. Королева впервые синтезировали простейший кетоальдегид — метилглиоксаль (CH3C(O)CHO) в условиях, приближенных к космическим. Они сделали это, облучив лед, состоящий из угарного газа и ацетальдегида, потоком электронов в глубоком вакууме при температурах жидкого гелия.

Этот эксперимент позволяет лучше понять процессы, которые могли происходить в космических условиях и способствовать формированию органических молекул. Результаты исследования открывают новые перспективы для изучения химических реакций во Вселенной и их влияния на возможность возникновения жизни в космосе.

Исследователи провели серию экспериментов, в ходе которых применили метод масс-спектрометрии для определения получившегося вещества. Этот метод позволяет определить состав и строение молекул продуктов путем точного измерения их массы. Для ионизации молекул продуктов использовалось вакуумное ультрафиолетовое излучение с длиной волны 120 нм.

Полученные данные позволили ученым не только определить массу молекул, но и раскрыть дополнительную информацию о структуре вещества. Особенно важным оказалось то, что длина волны ультрафиолетового излучения содержала ключевую информацию о структуре молекул, что помогло различить изомеры. Изомеры – это молекулы с одинаковым составом и массой, но отличающиеся по структуре и свойствам.

Таким образом, использование метода масс-спектрометрии с ультрафиолетовой ионизацией позволило не только определить массу молекул, но и получить дополнительные данные о структуре вещества, что имело большое значение для идентификации и различения молекулярных изомеров.

Исследователи утверждают, что впервые им удалось подтвердить перенос атома водорода внутри молекулы кетоальдегида в аналогах межзвездного льда. Это открывает новые горизонты для понимания процессов химической эволюции в космосе. Кетоальдегиды и их производные играют важную роль в формировании сложных органических соединений, которые могут быть ключевыми для возникновения жизни во Вселенной.

По словам Антона, лидера исследовательской группы, "наша работа направлена на изучение процессов образования сложных молекул из простых в условиях космоса. Мы стремимся построить модель химической эволюции Вселенной, чтобы понять, какие механизмы и процессы могли привести к образованию веществ, необходимых для жизни".

Экспериментальные данные, полученные исследователями, будут использованы для дальнейшего изучения возможности синтеза органических соединений в космосе и их роли в возникновении жизни. Важно понять, насколько уникальным является процесс эволюции жизни во Вселенной и какие факторы могут способствовать или препятствовать этому процессу.

Исследование проводилось на уникальной научной установке по изучению химических процессов в условиях глубокого космоса, созданной в Центре лабораторной астрофизики СФ ФИАН при поддержке Мегагранта №075-15-2021-597. Эта установка представляет собой современный комплекс оборудования, способный точно имитировать экстремальные условия космического пространства.

Ученые из различных стран принимали участие в исследовании, что позволило получить разносторонний взгляд на процессы, происходящие в космосе. Результаты экспериментов позволят лучше понять взаимодействие различных веществ в условиях невесомости и высоких радиационных нагрузок.

Эти открытия могут иметь значительное значение для развития космической технологии и будущих межпланетных миссий. Понимание химических процессов в космосе открывает новые перспективы для создания более эффективных материалов и топлива для космических аппаратов.

Источник и фото - ria.ru