Испанские астрономы впервые обнаружили в межзвездной среде молекулы сахара, который на Земле встречается в малине. Их нашли в далеком молекулярном облаке в центре нашей галактики. Об открытии сообщается в журнале Nature Astronomy. Оно может помочь ответить на вопрос о происхождении сахаров, которые сыграли важную роль в зарождении жизни на Земле.
Исследователи под руководством Исаскун Хименес-Серры из Центра астробиологии (Испания) впервые выявили в межзвездной среде молекулу эритрулозы. Этот моносахарид встречается в природе в составе ягод, в том числе малины, поэтому его называют малиновым сахаром.
«Открытие эритрулозы весьма волнующе, так как оно открывает возможность обнаружения в космосе других сахаров, таких, как рибоза, являющаяся частью РНК, и других молекул, важных с точки зрения происхождения жизни», — считают ученые.
Эритрулозу удалось обнаружить в молекулярном облаке G+0.693−0.027 на расстоянии 8 килопарсек от Земли. Находку сделали в ходе обзора центра нашей галактики, который проводился в инфракрасном диапазоне на 40-метровом испанском радиотелескопе Yebes и 30-метровом IRAM.
«G+0.693 — один из богатейших молекулярных резервуаров в нашей галактике, который в последние годы преподнес множество открытий новых межзвездных молекул, представляющих интерес с точки зрения пребиотики», — говорится в статье по итогам исследовании.
Ученые отождествили в излучении молекулярного облака 12 спектральных линий, совпавших со спектром эритрулозы, который ранее получили в лабораторных условиях в Университете Страны Басков. Моделирование показало, что эритрулоза может образовываться из двухуглеродистых спиртов и альдегидов на поверхности пылинок в межзвездной среде.
Исходя из измеренного количества этого сахара в молекулярном облаке, исследователи подсчитали, что от 5 до 50 млн тонн эритрулозы могло достичь поверхности Земли в так называемую эпоху Поздней тяжелой бомбардировки 4,1-3,9 млрд лет назад.
Сахара относятся к важнейшим молекулам в составе живых организмов и участвуют в метаболических процессах в клетке. Сахарид дезоксирибоза входит в состав молекулы ДНК, а рибоза является ключевой компонентой молекулы РНК. Теории происхождения жизни на Земле предполагают, что эти вещества сыграли важную роль в образовании первых нуклеиновых кислот миллиарды лет назад.
При этом вопрос о том, как эти сахара оказались на нашей планете, до сих пор не имел окончательного ответа. Одна из причин заключается в том, что лабораторные эксперименты, в которых ученые моделировали условия на древней Земле, давали низкий выход этих молекул.
Ранее некоторые сахара, включая рибозу и глюкозу, уже находили в составе метеоритов и астероидов. Так, в 2019 году рибозу обнаружили сразу в нескольких примитивных метеоритах-хондритах, в том числе в марокканском метеорите NWA 801 и в осколках знаменитого метеорита Мерчисон, который упал на юго-востоке Австралии в середине прошлого века.
Эти открытия указали астробиологам на то, что как минимум некоторые сахара могли содержаться в протопланетном молекулярном облаке, из которого позже сформировалась Солнечная система. Однако до настоящего времени ученые не находили сахаров в межзвездном пространстве.
