Сера является десятым по распространенности элементом во Вселенной и фундаментальным компонентом земных белков и ферментов. Несмотря на ее значимость, астрономы долгое время сталкивались с загадкой: в газопылевых облаках между звездами удавалось зафиксировать лишь крошечные сернистые соединения из трех-пяти атомов.
Ученые обнаружили в космосе недостающий «кирпичик» жизни
Ученые из Института внеземной физики Общества Макса Планка обнаружили в межзвездном пространстве рекордно крупную органическую молекулу, содержащую серу. Это открытие, сделанное при помощи радиотелескопов в Испании, позволяет связать простую химию космоса с биологически важными соединениями, которые ранее находили лишь в кометах и метеоритах.
В межзвездном пространстве впервые обнаружена молекула из 13 атомов, содержащая серу. MPE/NASA/JPL-Caltech
Долгое время астрономы считали серу «пропавшим» элементом, так как ее наблюдаемое количество в космических облаках газа было гораздо ниже ожидаемого. Но была гипотеза, что сера не отсутствует, а просто прячется внутри космических ледяных пылинок. Обнаружение молекулы из 13 атомов подтверждает, что сера активно участвует в создании сложной органики, которая буквально «вмерзает» в лед, сохраняясь там до момента формирования планет.
Новая находка, получившая название 2,5-циклогексадиен-1-тион, состоит из тринадцати атомов. Она была обнаружена в молекулярном облаке G+0.693–0.027, расположенном вблизи центра нашей Галактики. Этот регион считается «звездной колыбелью», где из плотных скоплений газа и пыли рождаются новые светила и планетные системы. Работа опубликована в журнале Nature Astronomy.
Добыча серы на горе Иджен в Индонезии. Сера — важнейший элемент для жизни.
Как отмечает соавтор исследования Валерио Латтанци: «Ингредиенты, заложенные в молекулярном облаке, передаются планетам. Мы пытаемся выяснить, какие именно компоненты в итоге формируют жизнь, и стремимся понять, как от простых молекул мы приходим к жизни в том виде, в каком знаем ее на Земле. Мы дополняем эту картину новыми элементами один за другим». Чтобы подтвердить открытие, исследователи сначала синтезировали вещество в лаборатории, получив его точный «радиоотпечаток», который совпал с сигналами из глубокого космоса.
Звенья единой цепи
Тот факт, что сложные органические соединения серы существуют в межзвездной среде, подтверждает теорию о внеземном происхождении «кирпичиков жизни». Ранее считалось, что подобные тяжелые молекулы должны разрушаться под воздействием сильного космического излучения. Но новое исследование доказывает их устойчивость и распространенность. Это означает, что химические предпосылки для возникновения жизни могут быть рассеяны по всей Вселенной, ожидая момента, когда они в составе комет или метеоритов попадут на поверхность молодой планеты.
Молекулярные облака, такие как молекулярное облако Стрелец B2, показанное здесь, действуют как звездные «колыбели».
Обнаружение сернистого соединения такого размера заполняет важный пробел в эволюции материи. Сера обладает уникальными химическими свойствами, позволяя молекулам выполнять гораздо более сложные функции, чем это возможно только с участием углерода, азота и кислорода.
Ученые полагают, что в будущем им удастся найти в дальнем космосе даже аминокислоты. Это делает вероятность существования жизни за пределами Солнечной системы значительно выше, так как биологически важные материалы оказываются не редкостью, а естественной частью космической химии.