ПІДСОЛОДЖЕНИЙ ВСЕСВІТ

Андрій М. ЗАМОРОКА

Є у біології такий термін, що називається “абіоґенез” – природне утворення орґанічних речовин, і біополімерів у тому числі, з неорґанічних. Сьогодні, це поняття є наріжним у гіпотезах про походження життя на Землі. І хоча загальноприйнятою теорією є утворення орґаніки на поверхні нашої планети у далекі часи її молодості, що, в принципі, доведено блискучими експериментами Міллера-Юрі, проте, багато науковців (здебільшого астрономи) дебатують – Земля була наповнена орґанікою ще до свого виникнення. І от, новина з “астрономічного фронту”: у довколазоряних протопланетних хмарах виявлено цукри! Всесвіт виявився зі смаком – солодкавим…

Орґаніка у космосі не є новиною – її, час від часу, знаходять і у кометах, і у метеоритах, і в астероїдах, причому, різноманіття космічних орґанічних сполук у рази перевищує ті, що у якості компонентів біополімерів, входять до складу живих істот… Найбільш критично важливими для живого, з космічної орґаніки, є цукри – вихідний матеріал для синтезу складніших речовин, амінокислоти – складові білків, нуклеотиди – компоненти ДНК й РНК й ціла низка інших, щоправда, менш значущих. Їх позаземна природа свідчить про можливість абіоґенезу у безповітряному космічному просторі з його жорсткою радіацією і “драконівськими” перекосами температур… Цей факт сприяє розвитку ідей гіпотези “панспермії” – повсюдності життя у Всесвіті, важливим положенням якої є те, що земні істоти виникли десь інде, а на Землю втрапили разом із метеоритами й астероїдами. Є й менш радикальні уявлення панспермії – життя виникло на Землі, але з матеріалу, який втрапив на стерильну планету разом із метеоритними дощами та кометами, які окрім всього принесли із собою й воду. Саме тому, прихильники гіпотези панспермії з таким великим ентузіазмом сприймають будь-яке свідчення про виявлення орґаніки у міжпланетному чи міжзоряному просторі…

Наша Сонячна система є, відносно, старим світом із давно сформованими планетами, мінімумом міжзоряного пилу, комет й астероїдів, котрі, у своїй основній масі, були поглинуті планетами й Сонцем ще мільярди років тому (5-4 мільярдолітть тому – авт.). Тому шукати орґанічні сполуки, які вільно “плавають” у міжпланетному просторі на теренах нашої системи, є справою марною, це й стало причиною того, що астрономи давно ведуть пошук ділянок Чумацького Шляху, де відбувається зореутворення. Одним із таких місць є ρ-Змієносця (читається: “ро” – авт.), де знаходиться молоде зоряне скупчення з активними процесами формування зір і їх планетарних систем. Увагу вчених привернула кратна система із двох зір з порядковим номером IRAS 16293-2422, що знаходиться на відстані 460 світлових років від Землі. Ці зорі за розмірами і масою, майже, ідентичні нашому Сонцю, та ще й дуже молоді, можна сказати, що “новонародженими” – довкола них ще немає планет, а лише протопланетні диски з газу, пилу та льоду. Та й самі зорі занурені у пилові хмари й видні, хіба, у інфрачервоному – тепловому, – спектрі.

Прискіпливе вивчення радіохвильових характеристик системи IRAS 16293-2422 виявило, що у газопиловій хмарі наявні орґанічні сполуки, які уловлені радіотелескопом ALMA. Аналізуючи діаграми радіохвиль, астрономи, зокрема, виявили присутність простої орґаніки: метилформіату, кетену, транс-етанолу, глікольальдегіду, етиленгліколю тощо. Найбільш прикметним з цієї, як кажуть у Галичині, “зупи” є глікольальдегід (HCOCH2OH) – найпростіший цукор, що є базовим для абіотичного синтезу більш складних наступників, включно із рибозою – невід’ємним компонентом РНК. Проте, відкритим залишається запитання: “Яким чином синтезується глікольальдегід у космічному просторі?”

Газопилові хмари, з яких утворюються зорі і планетарні системи, є дуже холодними – приблизно –263°С (мінус!), що лише на 10°С вище за абсолютний нуль, тому хімічні реакції тут протікають вкрай повільно. Проте, гравітаційні сили заставляють конденсуватись газ у центрі обертання, в результаті чого утворюється протозоря, в якій, за дії колосальних маси, тиску і сили тяжіння, спалахує самочинна термоядерна реакція – зоря засвітилась. Вона нагріває довколишню хмару до, приблизно, кімнатної температури, що спонукає хімічні речовини до активних взаємодій… Вчені дебатують – чи утворюються орґанічні речовини внаслідок першого чи другого рівня реакцій. У першому випадку взаємодіють часточки льоду із вмерзлими у них хімічними речовинами, а у другому – вільні гази та пара. Наразі, шальки терезів схиляються до першого рівня, адже, наявними нині знаннями, дуже важко пояснити значні концентрації (8×10−8 відносно гідроґену) метилформіату та глікольальдегіду (6×10−9) у протопланетній хмарі IRAS 16293-2422, оскільки їх вихід у газоподібній фазі реакцій є дуже низьким. Тоді, у льодовій фазі, джерелом енерґії можуть слугувати галактичні промені та ультрафіолет, бо інакше реакція відбуватися не буде…

Глікольальдегід може формуватися шляхом взаємодії або молекул формальдегіду (тривіально – формалін – авт.) між собою, або ж метанолу (метиловий спирт – авт.) й чадного газу, вморожених у льодові кристали. Цікаво, що другий варіант отримав вагоме лабораторне підтвердження, особливо при опроміненні ультрафіолетом метилового льоду у різних варіаціях із чадним газом. Окрім всього, на користь “льодової” реакції утворення глікольальгіду, свідчать спостереження за іншими об’єктами Галактики, де цукор та, наприклад, етиленгліколь концентруються при температурі 30°К (–243°С), що ідеально відповідає умовам IRAS 16293-2422.

Через кілька мільярдів років, коли наше Сонце буде уже похилого віку, на молодих планетах IRAS 16293-2422 виникне життя, воно бурхливо еволюціонуватиме й одного разу, осяяна інтелектом істота, дивлячись на зоряне небо, запитає себе: “Життя повсюдне?”…