Что обнаружили астрономы

Выявленная молекула - эритролоза, 4-углеродный сахар с формулой C4H8O4. Это кетоза, тот же широкий класс сахара, что и фруктоза, хотя эритролоза меньше и химически отличается.

Эритролуз также встречается на Земле в малинах и некоторых продуктах самоокрашивания. Не удивительно, что оно используется для того, чтобы быть знакомым. Неудивительно, что астрономы обнаружили его в Г+0.693-0.027, молекулярном облаке в районе Галактического центра примерно в 26 700 световых годах от Земли.

Облако не содержит жизни и подвергается воздействию холодной температуры, радиации и шоков. Однако он необычно богат сложными органическими молекулами. В модель, используемую для разделения сигнала эритролозы от насыщенной химии облака, было включено более 180 молекулярных видов и изотопных вариантов.

НайтиЧто показывают доказательстваЧто не показывает
Эритролуза в космосеВ межзвездной среде существует четырехуглеродный сахар.Это биология создала его.
Многочисленные радиопроводыОжидаемый молекулярный отпечаток пальцев появился на протяжении всего исследования.Видимое изображение отдельных молекул сахара.
Химия пылевых зеренМодели могут воспроизводить его образование из простых соединений.Точно, сколько достигло ранней Земли.
Пребиотическая значимостьМолекула может питать реакции, связанные с ранней химией нуклеиновой кислоты.Это РНК, ДНК или клетки, образованные в облаке.

Почему это первый истинный сахар, найденный между звездами

Астрономы обнаружили молекулы, связанные с сахаром в космосе раньше. Гликолалдехид был обнаружен около Галактического центра более 20 лет назад и часто описывается как самый простой сахар.

Химически гликолальдегид - это гидроксиалдегид, а не истинный сахарид. Эритролуза соответствует более строгому определению. Исследовательская группа описывает его как первый сахар, обнаруженный в межзвездной среде и самый сложный сахар, пока идентифицированный за пределами Солнечной системы.

Его 14 атомов также делают эритролуз самой большой нециклической молекулой, пока идентифицированной в межзвездном пространстве, согласно статье. Это первое обнаруженное там с четырьмя атомами кислорода.

Как радиотелескопы обнаружили молекулу сахара

Астрономы не фотографировали зерна сахара. Молекулы, вращающиеся в космосе, излучают и поглощают радиоволны на точных частотах. Эти частоты образуют отпечаток пальца, который можно измерить в лаборатории и найти в данных телескопа.

Команда использовала 40-метровый радиотелескоп на обсерватории Ебеса и 30-метровый телескоп IRAM в Испании. Вместе наблюдения охватывали более 91 гигагерца в нескольких радиозвуковых полосах.

Исследователи определили 12 наборов линий эритролозы, представляющих 17 отдельных переходов. Шесть из них были в значительной степени свободны от загрязнения другими молекулами. В статье рассчитана вероятность в 0,2 процента, что эти шесть сильнейших матчей совпали случайно.

Открытие зависело от лабораторных работ, выполненных до астрономического поиска. Эритролуза хрупкая при нагреве, что затруднило измерение ее газофазного вращающегося спектра. Ультрабыстная лазерная испарение создало отпечаток пальца, который исследователи смогли сравнить с исследованием Галактического центра.

Как сахар может образовываться в замораживающемся молекулярном облаке

Модели предполагают, что эритролоза образуется на микроскопических зернах межзвездной пыли. Простые углеродные соединения замерзают на зерна, где радиация и химические реакции перерабатывают их в более крупные молекулы.

Для эритролозы вероятными исходными материалами являются фрагменты гликолалдехида и этиленгликола. Оба уже имеют обилие в G+0,693. Симуляции, проведенные командой, показали, что они могут эффективно сочетаться при температуре пыли от 20 до 30 кельвин, или примерно от минус 253 до минус 243 градусов по Цельсию.

Облако также нарушается крупномасштабным столкновением. При низкоскоростных ударах некоторые замороженные материалы могут выбросить из пыли и выбрасывать в газ, где радиотелескопы могут обнаружить его молекулярную подпись.

Это совершенно небиологический маршрут. Химия показывает, что природе не нужна клетка, океан или теплая планета, чтобы начать создавать сложные сахары.

Связь с РНК и происхождение жизни

Сахар обеспечивает структурные позвоночники нуклеиновых кислот. Рибоза является частью РНК, а деоксирибоза выполняет ту же роль в ДНК. Эритролуза не является ни одной из этих молекул, но она может участвовать в реакциях, которые производят связанные с ней сахары.

Кетозные сахары могут превращаться в алдозные формы, когда вода доступна. Эритролоза может изомеризироваться в трозку и эритрозу. Тройка особенно интересна, потому что исследователи из лаборатории построили тройку нуклеиновой кислоты или ТНА, более простой генетический полимер, предложенный как один возможный шаг перед миром на основе РНК.

Таким образом, открытие добавляет в космос вероятный источник сахарного сырья. Это не показывает, что нуклеиновые кислоты образовались в облаке. Вода, концентрация, минеральные поверхности, источники энергии и многие другие реакции все еще будут необходимы.

Может ли межзвездочный сахар достичь Земли?

Сахары и связанные с ними органические молекулы были измерены в метеоритах и материалах, возвращенных из астероида Бенну Миссия NASA OSIRIS-REx- Я не знаю. Эти результаты показывают, что хрупкие пребиотические соединения могут выжить хотя бы в течение части путешествия из космоса на поверхность планеты.

В новой статье подсчитано, что между 0,5 миллиардом и 50 миллиардами килограммов эритролозы можно было бы доставить на раннюю Землю по выбранным предположениям. Это моделированный диапазон, а не прямое измерение. Это зависит от неопределенных оценок количества поступающего органического материала и интенсивности ранних воздействий.

Результат подтверждает химическую версию панспермия, где космические камни доставляют ингредиенты, а не живые организмы. В облаке, сформировавшем Солнечную систему, сложная химия могла быть присутствующей, встроенная в небольшие тела и переносимая на молодую Землю.

Существует ли такая жизнь где-то еще?

- Нет, нет. Эритролуза образовалась абиотически в модели команды, и никаких организмов, ископаемых или биологических процессов не обнаружено в G + 0,693.

Открытие расширяет известное распространение пребиотической химии. Основная семья ингредиентов не ограничивается Землей, теплыми планетами или даже Солнечной системой. Подобные облака в других местах Галактики также могут производить сахар, прежде чем звезды и планеты закончат формироваться.

Другие возможные сигналы жизни пришельцев находятся дальше по тому же пути доказательств. Замечания К2-18 б возбудили вопросы о биосигнатурах атмосферы, в то время как Продолжаемость обнаружила сложный органический углерод в древней марсианской скале- Я не знаю. Оба - интригующие химические улики, но ни одно не подтверждает биологию.

А. техническая подпись Это было бы другой вид доказательств: измеримый сигнал или шаблон, указывающий на технологию, а не только химию. Эритролуза не такой. Это показывает, что некоторые из сырьевых материалов жизни могут формироваться в космосе без присутствия жизни.

Это делает начальные ингредиенты для жизни менее необычными в местном масштабе. В нем ничего не говорится о том, как часто эти ингредиенты становятся самореплицирующейся химией, клетками или разумными организмами.

Что ждут ученые дальше

Непосредственная цель - больше сахара. Эритролоза, по-видимому, в 8 раз больше, чем меньшие триуглеродные сахары, которые исследование не смогло обнаружить. Теперь исследователям нужно узнать, является ли эта модель уникальной для G+0,693 или распространенной в других молекулярных облаках.

Эритролуза - хиральная, а это означает, что ее структура может существовать в виде зеркального изображения. Жизнь на Земле сильно поддерживает молекулярную способность. Текущее радиоотведение идентифицирует молекулу, но не устанавливает, что доминирует одна зеркальная форма, поэтому любое соединение с биологической рукой остается открытым.

В будущем исследования могут искать другие облака, уточнять измерения обилия и искать связанные соединения. В результате возвращенные образцы астероидов и метеориты обеспечивают местное сравнение, в то время как такие объекты, как Межзвездная комета 3I/ATLAS показывают, как химия из другой звездной системы может вскоре проникнуть в нашу.

Часто задаваемые вопросы

Какой сахар был найден в космосе?

Астрономы обнаружили эритролуз, четырехуглеродную кетозу с формулой C4H8O4. Это первая молекула, отвечающая строгому химическому определению сахара, которая находится в межзвездной среде.

Где была найдена эритролуза?

Он был обнаружен в молекулярном облаке G+0.693-0.027 возле центра Млечного Пути, примерно на расстоянии 26 700 световых лет от Земли.

Есть ли доказательства жизни инопланетян?

- Нет, нет. Исследование показывает, что эритролуза может образовываться при помощи небиологической химии на холодных межзвездочных пылевых зернах.

Как обнаружили сахар?

Радиотелескопы Yebes 40 метров и IRAM 30 метров измеряли набор спектральных линий, соответствующих лабораторным отпечаткам эритролозы.

Источник Трейла

Приговор

Первый истинный сахар, найденный между звездами, не является признаком жизни инопланетян. Это свидетельствует о том, что межзвездная химия может создать больше молекулярных инструментов жизни, чем астрономы наблюдали раньше.

Эритролуза образовалась в холодном облаке без биологии. Если подобные сахары выжили внутри комет и астероидов, молодая Земля может получить часть своей пребиотической химии из пространства между звездами.