Новости науки 26.09.01. Космическая пыль - источник жизни на Земле?

Одной из величайших загадок остается возникновение жизни на Земле. Много сторонников есть у предположения, что молекулы, эволюционировавшие впоследствии в первые живые организмы, были занесены на Землю с космической пылью. Согласно этой гипотезе, присутствующие как в межзвездном пространстве, так и в пределах Cолнечной системы молекулы полициклических ароматических углеводородов, подвергаясь действию ультрафиолетового излучения и заряженных частиц, могли преобразовываться в более сложные органические соединения и попадать на Землю с частицами пыли. Эксперименты польских ученых представили еще одно доказательство того, что этот сценарий весьма реалистичен.

Основным источником частичек пыли в окрестностях Земли являются кометы. По мере приближения к Солнцу происходит нагрев твердого ядра кометы и, соответственно, выделение газов и пыли. Частицы пыли содержат достаточно богатый спектр веществ (в основном "комбинации" легких элементов H, C, O и N) - различные углеводороды, молекулы воды, аммиака и др. Пылинки микронного размера подвергаются воздействию ультафиолетового излучения и потока заряженных частиц. В результате взаимодействия с ионами и фотонами происходит разрушение химических связей в молекулах. Образующиеся фрагменты молекул, химически неустойчивые радикалы, ионы и нейтральные атомы могут взаимодействовать между собой, образуя новые молекулы.

За время порядка десяти - ста тысяч лет пыль выметается из Солнечной системы либо выпадает на поверхность планет. За это время частицы пыли набирают достаточно значительную дозу ионного облучения (порядка 10¹⁹ ионов/см²). Оценки показывают, что ежегодно на Землю выпадает несколько тысяч тонн космической пыли, частички которой могут содержать достаточно сложные органические соединения.

Рис.1. Механизм формирования новых молекул под действием низкоэнергетичных ионов.

Ученые из Ягеллонского университета попытались создать условия, по возможности приближенные к тем, что имеют место в космосе [1]. Охлажденный до 150 K слой антрацена (C₁₄H₁₀) в присутствии водяных паров бомбардировался низкоэнергетичными ионами H₂⁺ (рис.1), дозы облучения составляли 10¹⁷ - 10¹⁸ ионов/см²). Затем проводился масс-спектрометрический анализ подвергнутого подобному воздействию материала. Исследователи обнаружили появление новых молекул - хинонов. Созданные в процессе эксперимента молекулы можно отнести к простейшим биологическим молекулам; хиноны присутствуют в большинстве живых организмов и участвуют в столь важных процессах, как фотосинтез и синтез аденозинтрифосфата, который, как всем известно со школьной скамьи, играет роль универсального аккумулятора энергии. Достигшие поверхности Земли молекулы впоследствии, под действием различных химических и физических процессов, могли эволюционировать в простейшие живые организмы

1. M.Tutela, L.Gabla, J.Madej. Phys.Rev.Lett. v.87, 078103 (2001).

перейти к началу страницы