В экстремальном холоде межзвездного пространства происходят удивительные химические реакции.

Предпосылки появления жизни на планетах возникают вместе с частицами, из которых эти планеты формируются, пишет The Astrophysical Journal. Речь идет о космической пыли — гигантских скоплениях твердых частиц, которые летают посреди межзвездного газа. Именно из этого материала «строятся» целые системы — звезды, окруженные планетами.

В последние годы благодаря возможностям современных телескопов в этом веществе с удивлением обнаруживают аминокислоты, сахара и даже азотистые основания, то есть, по сути, составные части ДНК и РНК. Космохимики пытаются понять, как все это образуется в суровых условиях межзвездного пространства.

Как выяснили ученые, для формирования столь сложной органики там совершенно необходима пыль. Раньше ее считали просто пассивным «фоном» в этом процессе, но оказалось, что твердая частица на самом деле действует как катализатор — помогает простым молекулам соединяться в более сложные.

Исследователи установили это на примере карбамата аммония — аммониевой соли угольной кислоты. Это соединение неорганическое, но его считают химическим предшественником мочевины и других молекул, необходимых для жизни. И его тоже часто встречают в «звездных яслях» — плотных газопылевых облаках, в которых рождаются новые светила. Напомним, те или иные вещества в космосе распознают по спектру исходящего от них света.

Силикатные частицы, которые в условиях экстремального холода помогали образованию «строительных блоков жизни»

Ученые искусственно получили мельчайшие пористые силикатные зерна — аналог космической пыли — и вместе с углекислым газом и аммиаком поместили их в условия, максимально приближенные к межзвездной среде. Сначала их заморозили до –260 градусов Цельсия, а потом «нагрели» до –190: именно такое «потепление» наступает, когда скопление газа и пыли окружает зарождающуюся звезду плоским широким диском. Этот диск называют протопланетным.

В ходе этого эксперимента молекулы диоксида углерода и аммиака распространились в пыли и легко вступали в ожидаемую реакцию — образовался тот самый карбомат аммония. Для сравнения их также отправили в те же самые условия без пыли и убедились, что в такой среде молекулы соединялись далеко не столь успешно.

Стоит напомнить, что без пыли невозможно формирования миров с твердой поверхностью. Это значит, что они образуются из материала, уже изначально обогащенного разнообразными органическими молекулами, и зарождение жизни на возникшей планете при подходящих условиях — лишь завершение процесса, начатого задолго до ее появления.