Сладкий сюрприз: ученые обнаружили сахар в глубинах нашей галактики

НЬЮ-ЙОРК. — Наше понимание Млечного Пути только что стало чуть слаще. «Впервые ученые обнаружили сахар в межзвездном пространстве, что дает важную подсказку о происхождении сахара на Земле и, возможно, о зарождении жизни, — говорится в новой статье, опубликованной в понедельник в журнале Nature Astronomy». « «Это настоящий, подлинный сахар», — сказал Бретт Макгуайр, астрохимик из Массачусетского технологического института (MIT), не участвовавший в исследовании. «Это просто невероятно захватывающе». «Происхождение сахара на Земле остается загадкой. Учёные знают, что он должен был присутствовать здесь с самого начала, поскольку является необходимым условием для зарождения жизни. Однако лабораторные эксперименты, направленные на воссоздание необходимых химических условий, неоднократно терпели неудачу в получении этих молекул. «Так как же сахар оказался здесь? Учёные полагают, что он мог быть доставлен на Землю в результате столкновений с астероидами и кометами на самых ранних этапах истории планеты, поскольку в астероидах и метеоритах были обнаружены различные виды сахаров, включая глюкозу и рибозу». Однако вопрос о том, откуда они взялись до этого, остался без ответа. «Люди проявляли большой интерес к попыткам обнаружить эти молекулы», — сказала Изаскун Хименес-Серра, астрохимик из Испанского центра астробиологии, возглавившая новое исследование. В начале 2000-х годов, когда поиски сахаров только начинались, но не приносили результатов, «на самом деле я не питал больших надежд», — сказал он. «Но в последние годы, по мере того как исследователи обнаруживали в туманностях другие крупные органические молекулы, я стал более оптимистичным». Межзвездная среда Млечного Пути представлялась вероятным местом для обнаружения сахара. Межзвёздная среда состоит из всей пыли и газов, находящихся между звёздными системами, и, несмотря на свои экстремальные условия, представляет собой «впечатляющую химическую фабрику», — пишут авторы нового исследования. «Там были обнаружены сотни молекул, в том числе некоторые из основных компонентов клеточной матричной РНК. Кроме того, лабораторные эксперименты показали, что сахара могут образовываться в результате химических реакций в льдах, присутствующих в межзвездной среде. «Поэтому, если они собирались обнаружить сахар, имело смысл искать его именно там». Хименес-Серра и его коллеги использовали два радиотелескопа для глубокого наблюдения за центром Млечного Пути и сбора данных о радиочастотах, излучаемых межзвездной средой». По мере того как молекулы в космосе вращаются и перемещаются, они генерируют различные частоты. Сравнивая частотные паттерны, обнаруженные в космосе, с паттернами, которые молекулы создавали в лабораториях, исследователи смогли определить, какие именно молекулы там присутствовали. «Наконец-то они нашли то, что искали». Один из паттернов, наблюдаемых в туманности, расположенной недалеко от центра Млечного Пути, совпал с паттерном сахара под названием эритрулоза. Эритрулоза состоит из четырёх атомов углерода, восьми атомов водорода и четырёх атомов кислорода. На Земле она содержится в малине. «Это было идеальное совпадение», — сказал Хименес-Серра, добавив, что, когда он это увидел, «мое сердце начало биться очень, очень быстро». «Это был волнующий момент, но я хотел убедиться, что это действительно сахар». Команда снова и снова проверяла, не была ли это какая-то другая молекула или просто ошибка. Однако результаты остались неизменными. «Их данные и анализ подтверждают вывод о том, что молекула там есть», — сказал Макгуайр. «Они приложили чрезвычайные усилия, чтобы учесть все возможные посторонние факторы». Результаты также убедили Йошихиро Фурукаву, астрохимика из Университета Тохоку в Японии, который не участвовал в исследовании. Именно его работа привела к открытию сахаров на астероиде Бенну несколько лет назад. «Новое открытие подтверждает, что сахар может образовываться без участия живых организмов в межзвездной среде и даже до того, как образуются звезды и планеты». Это первый важнейший шаг к образованию РНК и ДНК, а также к объяснению того, как зародилась жизнь на Земле. «Кроме того, это повышает вероятность того, что жизнь могла зародиться и в других местах». «Если межзвездная среда способна образовывать эти компоненты, то их можно было бы обнаружить и в других молекулярных облаках галактики, что увеличивает шансы на зарождение жизни в других местах», — сказала Хименес-Серра. « И этот сахар — лишь начало. «Хименес-Серра с нетерпением ждет возможности найти более сложные сахара, такие как рибоза и дезоксирибоза, из которых состоят РНК и ДНК». «Исследователи подсчитали, что от 0,5 до 50 миллионов тонн этого сахара могли быть доставлены на Землю на критическом начальном этапе её истории». Не менее интересно то, чего они не обнаружили: сахара чуть меньшего размера, содержащего три атома углерода. «Учитывая, что они нашли более сложную версию, удивительно, что они не обнаружили более простую версию». «В некотором смысле это противоречит ожиданиям, исходя из наших представлений о химии», — сказал Макгуайр. «Я надеюсь, что научное сообщество тщательно проанализирует это и скажет: „Вау, это было странно. Это было удивительно. Это было неожиданно. Что это значит?“».