Chemicy z Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego dowiedzieli się, jak promienie kosmiczne i inne formy promieniowania jonizującego mogą zmienić strukturę chemiczną prymitywnych cząsteczek organicznych, które powstały we Wszechświecie w pierwszych chwilach jego istnienia - wynika z artykułu opublikowanego w czasopiśmie Radiation Physics and Chemistry.
„Kolejnym krokiem w kierunku zrozumienia procesów zachodzących w przestrzeni międzygwiazdowej będzie badanie chemii bardziej złożonych lodów zawierających inne astrochemicznie ważne związki. Ostatecznie badania tego rodzaju mogą rzucić światło na procesy pozaziemskiej ewolucji materii, które poprzedzały powstanie życia”- mówi Anastasia Volosatova, pracownik Wydziału Chemii Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego. Lomonosov.
W pierwszych epokach życia Wszechświata gwiazdy składały się prawie wyłącznie z wodoru i helu - wszystkie inne pierwiastki, w tym węgiel, azot i tlen, powstały w ich wnętrznościach, a następnie zostały rozproszone po galaktykach podczas wybuchów supernowych. Kolejne generacje gwiazd dały początek jeszcze większej masie astronomicznych „metali” - pierwiastków cięższych od wodoru i helu.
Niewielka ilość tych „metali” we wczesnym Wszechświecie sprawia, że wielu naukowców uważa, że życie wtedy nie powstało, także dlatego, że planety do niego przystosowane nie powstały z powodu elementarnego braku materiałów budowlanych. Ponadto niskie stężenia „metali” mogą zakłócać syntezę pierwszych złożonych cząsteczek organicznych, z których składa się życie.
Volosatova i jej koledzy odkryli jeden z możliwych sposobów ich powstawania, obserwując, jak pod wpływem promieni kosmicznych i promieniowania zmienia się najprostsza cząsteczka organiczna - acetonitryl, związek metanu i azotu.
Aby przeprowadzić takie eksperymenty, rosyjscy chemicy stworzyli specjalną komorę, w której utrzymywano „kosmiczne” warunki - niskie temperatury, wysoki poziom promieniowania i prawie całkowitą próżnię. W tych komorach naukowcy wstrzyknęli kawałki różnych zamrożonych gazów szlachetnych - neonu, ksenonu, argonu czy kryptonu, które zawierały wtrącenia materii organicznej i obserwowali, jak zmienia się ich skład.
Eksperymenty te ujawniły niezwykły efekt - skład chemiczny lodu, prawdopodobnie nie biorącego udziału w takich reakcjach, silnie wpłynął na to, jak promienie kosmiczne przekształcają acetonitryl. Na przykład w lodzie neonowym pojawiła się duża liczba cząsteczek izonitrylu metanu, związków azotu, związków węgla i cząsteczek metanu, aw lodzie neonowym pojawiły się duże ilości keteneminy (CH2CNH), której cząsteczki zostały już znalezione w kosmosie.
Obserwacje bardziej złożonych reakcji zaplanowanych przez rosyjskich badaczy pokażą, czy środowisko i skład ziaren lodu i pyłu, w których zwykle znajdują się „kosmiczne” substancje organiczne, wpłynie na jego ewolucję tak mocno, jak na konwersję acetonitrylu. Jak zauważają naukowcy, odpowiedź na to pytanie jest niezwykle ważna dla zrozumienia, w jaki sposób iw jakim środowisku powstały „cegiełki życia” na Ziemi.
Film promocyjny: