В коме кометы впервые обнаружена аминокислота

Первая цветная фотография кометы 67P/Чурюмова-Герасименко, присланная космическим аппаратом Европейского космического агентства Rosetta. В пылевом облаке этой кометы обнаружена аминокислота глицин. (Фото: Business2community)

С помощью научной аппаратуры на борту европейского космического зонда Rosetta ученые обнаружили глицин и фосфор в пылевой оболочке ядра кометы 67P/Чурюмова-Герасименко. Это открытие поддерживает идею о том, что ключевые молекулы пребиотической химии разносились по всей Солнечной системе и доставлялись на раннюю Землю кометами. Исследование опубликовано в журнале Science Advances.

Ученые продолжают спорить о некоторых аспектах происхождения жизни на Земле, в том числе под вопросом остается гипотеза о том, что органические молекулы были занесены на планету небольшими космическими телами – кометами и астероидами, – врезавшимися в океаны ранней Земли. Несмотря на то, что в галактических шарах из пыли и газа, известных как молекулярные облака, обнаружено уже более 140 молекул, глицина среди них нет. Не входила эта аминокислота и в число 25 молекул, найденных на сегодня в атмосферной оболочке (коме), окружающей кометы.

Глицин, простейшая форма аминокислоты и один из основных строительных блоков белков, не был замечен и на двух хорошо изученных кометах – Хейла-Боппа и Хякутакэ. Эта аминокислота была зарегистрирована в образце пыли с кометы Вильда-2, но только после того, как образец был возвращен на Землю и проанализирован с использованием химических веществ, что вызвало опасения по поводу возможного загрязнения.

Но недавно, в рамках миссии Rosetta, названной Science в 2014 году Научным прорывом года, руководитель проекта ROSINA профессор Катрин Альтвегг (Kathrin Altwegg) из Center for Space and Habitability Бернского университета (Universität Bern) и ее коллеги сообщили о первом обнаружении глицина непосредственно в коме кометы.

Астрофизик Катрин Альтвегг (Kathrin Altwegg). (Фото: Swiss Review)

С помощью установленного на космическом аппарате Rosetta масс-спектрометра под названием ROSINA, который обнаруживает и сортирует по массе встречающиеся молекулы газа, когда космический аппарат движется вблизи кометы, профессору Альтвегг и ее коллегам удалось определить специфические молекулы, находящиеся в коме кометы 67P/Чурюмова-Герасименко. ROSINA обнаружила глицин, а также метиламин и этиламин.

Впервые глицин был обнаружен еще в октябре 2014 году, но большинство измерений было произведено в августе 2015 года, незадолго до перигелия кометы – прохождения ею ближайшей к Солнцу точки обриты, когда наблюдается наиболее активная дегазация.

«Это первое прямое обнаружение аминокислоты в разряженной атмосфере кометы», - комментирует профессор Альтвегг, соавтор исследования.

Глицин трудно обнаружить, потому что это нелетучее соединение. Он начинает испаряться только при температуре чуть ниже 150°C, что означает, что с леденяще холодной поверхности кометы в виде газа может испариться очень малое его количество. Обнаруженные следы глицина жестко коррелируют со следами пыли, из чего ученые сделали вывод, что он в основном высвобождается в газовых и пылевых облаках вокруг кометы.

«По-видимому, глицин испаряется из ледяной оболочки пылевых зерен, которые в солнечном свете могут быть относительно горячими», - полагает Альтвегг.

Вместе с глицином были обнаружены органические молекулы метиламина и этиламина. Это вещества-предшественники, необходимые для образования глицина во льде.

«Одновременное присутствие метиламина и этиламина и корреляция между глицином и пылью подтверждают предположение о том, что глицин законсервирован в ледяной оболочке пылевых зерен», - считает Альтвегг.

На сегодня глицин считается единственной аминокислотой, способной образовываться без жидкой воды; поэтому на кометах типа 67P/Чурюмова-Герасименко, где взаимодействие с водой весьма маловероятно, обнаружение других аминокислот вряд ли возможно, считают авторы исследования.

Кроме того, ROSINA обнаружила фосфор – один из важнейших для живых организмов элементов, – являющийся составной частью ДНК и РНК, а также клеточных мембран. Присутствие глицина, фосфора и других органических молекул в коме 67P/Чурюмова-Герасименко – аргумент в пользу гипотезы о том, что ключевую роль в возникновении жизни на Земле играли кометы.

По материалам

Amino Acid and Phosphorus Found in Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko

Rosettas Komet enthält Bausteine für Leben

Оригинальная статья:

K. Altwegg, H. Balsiger, A. Bar-Nun, J.-J. Berthelier, A. Bieler, P. Bochsler, C. Briois, U. Calmonte, M. Combi, H. Cottin, J. De Keyser, F. Dhooghe, B. Fiethe, S. A. Fuselier, S. Gasc, T. I. Gombosi, K. C. Hansen, M. Hässig, A. Jäckel, E. Kopp, A. Korth, L. Le Roy, U. Mall, B. Marty, O. Mousis, T. Owen, H. Rème, M. Rubin, T. Sémon, C.-Y. Tzou, J. H. Waite, P. Wurz. Prebiotic chemicals - amino acid and phosphorus - in the coma of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko

© «В коме кометы впервые обнаружена аминокислота». Полная или частичная перепечатка материала разрешается при обязательной незакрытой от индексации, незапрещенной для следования робота активной гиперссылке на страницу Происхождение жизни. Письменное разрешение обязательно.