Гамма-промені та метеорити: дует, який міг стати причиною життя на Землі

Незважаючи на те, що детальні зображення далеких галактик, зроблені космічним телескопом Джеймса Вебба, показують нам більше великого Всесвіту, вчені все ще розходяться в думках щодо того, як виникло життя тут, на Землі. Одна з гіпотез полягає в тому, що метеорити доставляли на нашу планету амінокислоти — будівельні блоки життя. Тепер дослідники, опубліковані в журналі ACS Central Science, експериментально показали, що амінокислоти могли утворюватися в цих ранніх метеоритах в результаті реакцій, викликаних гамма-променями, що утворюються всередині космічних каменів.

З того часу, як Земля була новоутвореною, стерильною планетою, метеорити мчать крізь атмосферу на високих швидкостях до її поверхні. Якби початкове космічне сміття включало вуглецеві хондрити — клас метеоритів, члени якого містять значну кількість води та малих молекул, таких як амінокислоти, — тоді це могло б сприяти еволюції життя на Землі. Однак визначити джерело амінокислот у метеоритах важко.

У попередніх лабораторних експериментах Йоко Кебукава та його колеги показали, що реакції між простими молекулами, такими як аміак і формальдегід, можуть синтезувати амінокислоти та інші макромолекули, але потрібна рідка вода та тепло. Радіоактивні елементи, такі як алюміній-26(²⁶Al), який, як відомо, існував у ранніх вуглецевих хондритах, вивільняють гамма-промені, форму високоенергетичного випромінювання, коли вони розпадаються. Цей процес міг забезпечити тепло, необхідне для створення біомолекул. Отже, Кебукава та нова команда хотіли перевірити, чи могла радіація сприяти утворенню амінокислот у ранніх метеоритах.

Дослідники розчиняли формальдегід і аміак у воді, закривали розчин у скляних трубках, а потім опромінювали трубки гамма-променями високої енергії, отриманими в результаті розпаду кобальту-60. Вони виявили, що виробництво α-амінокислот, таких як аланін, гліцин, α-аміномасляна кислота і глутамінова кислота, і β-амінокислот, таких як β-аланін і β-аміноізомасляна кислота, зростає в опромінених розчинах, оскільки загальне збільшення дози гамма-випромінювання.

Базуючись на цих результатах і очікуваній дозі гамма-випромінювання від розпаду²⁶Al в метеоритах, дослідники підрахували, що знадобилося б від 1000 до 100 000 років, щоб виробити кількість аланіну та β-аланіну, знайдену в метеориті Murchison, який приземлився в Австралії в 1969 році. Це дослідження надає докази того, що реакції, каталізовані гамма-променями, можуть виробляти амінокислоти, які, можливо, сприяють виникненню життя на Землі, кажуть дослідники.