Спектральный анализ туманности в созвездии Стрельца показал карбоксильные группы и настоящие фруктовые эфиры. В зависимости от концентрации, это межзвёздное облако может пахнуть малиной. Да.
Звучит как шутка, но это результат наблюдений.
Гипотеза ли
Идею о том, что жизнь распространяется по Вселенной хаотично — перелетая с планеты на планету — высказал немецкий учёный Герман Рихтер ещё в XIX веке. К ней относились снисходительно. Мол, красивая сказка, но доказательств ноль. Логическое упражнение на тему эволюции Дарвина, не больше.
Сейчас эта гипотеза обретает плоть. И многим от этого не по себе.
«Получается, мы вообще не понимаем, откуда всё взялось? Опять какие-то кометы, облака... А конкретики?» — типичная реакция человека, который хотел ясности, а получил новые вопросы.
Панспермия — это не уход от ответа, хотя так и кажется. Это признание: органика во Вселенной распространена настолько широко, что жизнь могла зародиться практически где угодно. В тёплых протопланетных облаках, которые называют звёздными яслями. На кометах. В туманностях, где бурлят химические реакции под жёстким ультрафиолетом новорождённых звёзд.
Марсоход Персеверанс уже нашёл органические молекулы на Красной планете — причём те, что точно не могли быть занесены с Земли. Три варианта: либо это остатки марсианской биосферы, которая давно исчезла, либо молекулы постепенно оседали миллионы лет, либо их принесли кометы.
Третий вариант самый реалистичный.
Ледяные курьеры с сюрпризом
Марс — сухая планета. Атмосфера тонкая, тяготение слабое, вода улетучивается в космос. Откуда тогда берутся её запасы?
Кометы.
Большинство комет — это заледенелые остатки того самого протопланетного облака, из которого сформировалась Солнечная система 4,5 миллиарда лет назад. Состав их ядер почти не изменился. Стерильные капсулы времени, хранящие ответы о прошлом.
Но вот что интересно: когда кометы подлетают близко к Солнцу, они начинают таять. Образуется атмосфера. Солнечный свет возбуждает молекулы, те излучают в микроволновом спектре — и их можно проанализировать.
Комета Лавджоя в 2015 году испускала водяной пар со скоростью 20 тонн в секунду. Учёные успели зафиксировать её состав: этиловый спирт, гликольальдегид, этиленгликоль, метилформиат, формамид, муравьиная кислота, ацетальдегид.
«Значит, жизнь могла прилететь откуда угодно? Тогда зачем вообще эти поиски, если всё случайно?» — спрашивает кто-то, кто устал от неопределённости.
Не случайно. Закономерно.
Облака, которые пахнут не так, как хотелось бы
В туманности Ро Ориона обнаружен молекулярный кислород. В облаке Тельца, расположенном в 440 световых годах от нас, нашли сложные углеродные пятиугольники. Температура там -263 °C. Казалось бы, никакая органика не должна образовываться в таких условиях.
Но она образуется.
Излучение новых звёзд катализирует сцепление атомов углерода в кольца. Кольцевые органические молекулы — переходное звено от химии к биохимии. Именно при разрыве этих колец в ходе метаболизма высвобождается энергия. Система может питаться, расти, размножаться.
Ранее специалисты из центра Эймса в составе НАСА провели эксперимент: смоделировали условия звёздных яслей, облучили смесь газов жёстким ультрафиолетом. Получили дезоксирибозу — полуфабрикат для ДНК.
Дезоксирибозу. Прямо так. В лаборатории, воспроизводящей межзвёздную среду.
«То есть ДНК может образоваться вообще без планет? Просто в облаке газа?»
Похоже, да.
Френсис Крик, лауреат Нобелевской премии за расшифровку ДНК, писал в книге «Жизнь как она есть»: граница между крупными биомолекулами и мельчайшими организмами зыбкая. Может быть пересечена почти случайно.
Почему это странно
Гипотеза панспермии разрушает привычную картину. Хотелось верить, что жизнь зародилась здесь, на Земле, в результате уникального стечения обстоятельств. Что мы — центр чего-то важного.
Теперь выясняется: строительные блоки жизни разбросаны по всей Вселенной. Звёздные ясли служат колыбелью не только для звёзд, но и для биомолекул. Сверхновые при взрыве порождают газопылевые облака, насыщенные органикой. Каждая пылинка — потенциальное зерно аккреции, которое может обледенеть, заключив в себя сырьё для формирования жизни.
Высвобождение этого сырья возможно только там, где лёд может растаять. На поверхности планет. Или спутников. Но подготовительные этапы эволюции, переход от химии к биологии, могут протекать прямо в межзвёздном пространстве.
«Ну и что теперь? Сидеть и ждать, пока откуда-то прилетит что-то живое?» — спрашивает кто-то, кому надоело чувствовать себя песчинкой.
Нет. Искать дальше.
Марс как лаборатория
Поиски реликтовой жизни на Марсе — одно из ключевых направлений современной планетологии. Это та часть астробиологии, которой можно заниматься экспериментально.
Персеверанс работает на Марсе уже несколько лет. Антропогенное загрязнение исключено. Органика есть. Откуда?
Вариант с кометами реалистичнее всего. Марс продолжает терять воду, значит, запасы должны пополняться. Кометы приносят не только водяной лёд, но и лёд с органикой.
Девиз астробиологии сменился: раньше говорили «ищите воду», теперь — «ищите органику».
В 2023 году в Стюардовской обсерватории при университете Аризоны запустили проект по поиску органики в облаке Тельца. Нашли сигнатуры метанола и ацетальдегида в 31 дозвёздном ядре — объектах, которые ещё не превратились в звёзды, но уже накапливают материю.
Органика там есть. В большинстве ядер также присутствовал ацетальдегид.
Учёных интересуют дозвёздные ядра на самых ранних этапах эволюции — те, что точно не зажглись. В них можно зафиксировать процессы накопления органики и образования комет в отсутствие звёзд.
Детали пока неизвестны. Но уже можно не сомневаться: звёздные ясли служат колыбелью для биомолекул.
Углерод — единственный вариант?
Есть основания полагать, что жизнь возможна только на основе химии углерода. Только углерод может образовывать цепочки и кольца из сотен тысяч атомов. Такой сложностью характеризуются биомолекулы.
Даже рибосома, обеспечивающая синтез белков в живой клетке, — огромная биомолекула.
Поэтому поиск зёрен жизни ограничивается пока поиском сложных углеродсодержащих молекул.
Карл Саган ещё в своё время высказывал гипотезу об обитаемости облаков тёплых планет. Можно пойти ещё дальше: насколько возможна обитаемость некоторых туманностей и зон активного звездообразования?
Состав таких туманностей бывает весьма разнообразным.
«Получается, жизнь могла зародиться в облаке? Без планеты вообще?»
Теоретически — да.
Что дальше
Панспермия на наших глазах превращается из гипотезы в теорию. Это не значит, что жизнь обязательно прилетела откуда-то извне. Это значит, что условия для её зарождения распространены гораздо шире, чем казалось.
Эксперимент Стэнли Миллера и Гарольда Юри 1953 года показал, как в условиях протоземной атмосферы могут образовываться аминокислоты. Эксперимент 2018 года показал, что сахар дезоксирибоза может образовываться в межзвёздной среде.
Формальдегид, который довольно обычен в составе комет. Сложная органика, которая должна быть распространена в космосе за пределами планет гораздо шире, чем предполагалось.
Переход от химии к биологии может протекать прямо в межзвёздном пространстве.
Александр Иванович Опарин в 1920-е годы пытался показать, как химическая эволюция переходит в биологическую. Сейчас эта задача решается в масштабах Вселенной.
И это одновременно пугает и восхищает.
А вы готовы к тому, что жизнь — не уникальное явление, а закономерный результат химических процессов, которые идут повсюду?
Пожалуйста, поставьте ваш удивительный лайк ❤
А если нажмёте "Подписаться" - будет супер 🙌
Здесь каждый день очень много интересного!