velzevul (dubva1) wrote,
velzevul
dubva1

Галлактические кирпичики жизни

Даже если кометы, путешествуя через космос, не несут внутри себя аминокислот, они могут синтезироваться прямо «на борту», прямо перед «десантированием» на еще одну планетку.





Может быть, важные из хим «кирпичиков» жизни – это аминокислоты, составляющие белки. Тем паче интригует любая находка этих соединений, если происходит она не на нашей густонаселенной планетке, а в дальнем космосе. Даже если это не совершенно находка, а только обоснованное предположение. Вобщем, давайте по порядку.


Естественно, на Земле аминокислот много, сейчас они «массово» выполняются живыми организмами, а с неких пор – и хим индустрией. Но ведь когда-то ни индустрии, ни жизни на планетке не было, откуда же тут взялись 1-ые аминокислоты?


На этот счет существует целый ряд теорий. К примеру, неорганический синтез аминокислот из компонент «примордиального бульона», аква раствора простых органических соединений, метана, углекислоты и т.д., - при энергетической подпитке от насыщенных грозовых разрядов, солнечного Ультрафиолетового излучения, вулканов и т.п. Другие спецы считают, что 1-ые аминокислоты были бы занесены на Землю галлактическими странницами – кометами. Это напрямую приближает нас к догадке панспермии, согласно которой жизнь на нашей планетке имеет инопланетное происхождение (но, кстати, не снимает вопроса о том, откуда вообщем взялась жизнь – ведь кое-где она должна была показаться вначале).


Невзирая на некую фантастичность, догадка панспермии никак не отбрасывается даже самыми знатными учеными. В ее пользу свидетельствует целый ряд исследовательских работ, о неких из которых мы вам уже ведали. К примеру, подтверждение того, что даже земные цианобактерии могут жить в самых жестких критериях – скажем, на Луне («Первые в цепочке»). Либо органические молекулы, обнаруженные в составе метеора («Жизнь из космоса»). Либо обнаружение неведомых ранее микробов у самой границы космоса («Высокие гости»). Вобщем, вернемся к аминокислотам и кометам.


Новое исследование на данную тему провели южноамериканские ученые во главе с Нилсом Голдманом (Nils Goldman). Потратив около 1 млн часов работы 1-го из мощнейших в мире компьютерных кластеров Atlas, они провели математический обсчет модели хим процессов, которые могут происходить снутри отдельной ледяной гранулки, находящейся «на борту» кометы, по касательной врезающейся в планетку. Оказалось, что ударная волна этого столкновения делает довольно энергии для того, чтоб аминокислоты образовались прямо на комете. Даже если комета вначале их не несла, а имела только простые соединения, аминокислоты могли образоваться из их конкретно перед «высадкой» на планетку.


Сейчас – подробности. Компьютерная симуляция началась с ледяной частицы, в какой содержалось 210 молекул, состав которых полностью типичен для комет. Сюда входят аммиак, моно- и диоксид углерода (СО и СО2), метанол и вода. Потом ученые «разогнали» эту крупицу для полностью обычной для комет скорости 29 км/с и по касательной «столкнули» ее с атмосферой Земли (так как лобовой удар просто разрушил бы и спалил всю комету). Все это потребовало очень утонченной арифметики, с внедрением таких сложных моделей, как многофункциональная теория плотности и другие квантово-механические уравнения.


Сравнимо слабенькая ударная волна сделала в ледяной гранулке давление в 10 ГПа, раскалив ее до 700 К (427О С) и сжав приблизительно на 40%. В этих критериях оказалось вероятным преодоление головного энергетического барьера, с формированием органических молекул, содержащих С-N связь. Конкретнее говоря, модель показала протекание синтеза с образованием мочевины. А исходя из убеждений химии от мочевины до аминокислоты – уже один шаг, при этом не самый непростой.


Потом ученые повысили силу ударной волны (это можно сделать, к примеру, изменив угол падения кометы), так что она генерировала давление уже 47 ГПа и – практически на толики секунды – температуру в 3141 К (2870О С). Уже этого лаконичного времени было довольно для возникновения первых молекул с C-N связью, но синтез длился и в течение последующего шага, пока ледяная гранулка остывала и релаксировала. В конечном итоге были идентифицированы 5 разных молекул с C-N связью, включая мочевину, цианистую кислоту и – что в особенности любопытно – комплекс СО2 с простейшей аминокислотой, глицином. В присутствии ионов гидроксония (Н3О+), которые также формировались при обрисованных выше критериях, комплекс СО2 с глицином должен распадаться с выделением воды, диоксида углерода – и незапятнанного глицина.


Что и требовалось обосновать.


По публикации PhysOrg.Com




Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments