|
Пыль сформировала кирпичики жизни
|
|
|
|
Впервые ученые продемонстрировали, что космическая пыль играет роль катализатора химического процесса, в результате которого из простых соединений образуются более сложные молекулы, предшественники мочевины и других соединений, необходимых для возникновения жизни.
|
|
|
|
Как выглядит космическая пыль? Считалось, что она похожа на лук: плотное тугоплавкое ядро, покрытое сотнями или тысячами слоев льда, первый из которых — слой водяного льда. Такая корка должна препятствовать возникновению химических реакций на поверхности твердой крупицы.
|
|
|
|
В то же время накопилось немало доказательств, что поверхность крупиц космической пыли очень пористая. Более того, в межзвездном пространстве и вблизи звезд этой открытой поверхности очень много. На это указывают результаты лабораторных экспериментов с эквивалентами пыли, компьютерные модели ее эволюции, астрономические наблюдения, а также анализ пыли в межпланетном пространстве и частиц комет. Судя по всему, даже при обилии намерзшего льда поверхность пылинок остается доступной для химических реакций.
|
|
|
|
Наличие подходящей поверхности открывает путь к формированию множества сложных соединений в условиях космоса: в межзвездных облаках, протозвездных оболочках и за снеговой линией в протопланетных дисках. Эта углеродистая или кремнистая поверхность не только играет роль площадки для «встречи» химических соединений, но и может служить катализатором химических реакций.
|
|
|
|
|
|
|
Международная группа исследователей решила изучить участие космической пыли в реакции углекислого газа и аммиака. При их взаимодействии образуется карбамат аммония, прекурсор мочевины и других молекул, необходимых для возникновения жизни.
|
|
|
|
Эксперимент проводили в лаборатории при Йенском университете имени Фридриха Шиллера (Германия). Ученые собрали «бутерброды» из слоя углекислого газа и слоя аммиака с прослойкой из пористых крупиц силикатов, реалистичного аналога космической пыли. Также использовали экземпляры без прослойки и со слоем водяного льда. Образцы сперва заморозили до минус 260 °C, температуры межзвездных облаков, а потом нагрели до минус 190 °C, температуры протопланетных дисков.
|
|
|
|
Во всех образцах с пылью образовалось заметное количество карбамата аммония, а вот в экземплярах со льдом и без пыли его не оказалось. Ранее в подобных экспериментах углекислый газ и аммиак смешивали заранее, чтобы получить реакцию, а тут ученые впервые полностью воспроизвели космические условия. Оказалось, космическая пыль — важный участник процесса. Результаты исследования опубликованы в журнале The Astrophysical Journal.
|
|
|
|
«Результаты позволяют предположить, что частицы пыли играют гораздо более активную роль в астрохимии, чем мы думали. Эти частицы, летящие сквозь межзвездные облака и протопланетные диски, играют роль микросреды, где молекулы встречаются и формируют более сложные формы», — прокомментировал ведущий автор исследования Алексей Потапов, физик из Йенского университета имени Фридриха Шиллера.
|
|
|
|
Авторы научной работы продолжат эксперименты. Они хотят найти другие соединения, синтезу которых помогает космическая пыль. Также ученые планируют исследовать ближайшие протопланетные диски, где формируются планеты, — может, удастся выявить химические реакции, в которых участвует пыль.
|
|
|
|
Источник
|
