Недавні астрономічні дослідження виявили дивовижну кількість складних сполук на основі вуглецю, відомих як органічні речовини, за межами Землі. Примітно, що значну частину цієї позаземної органіки складають поліциклічні ароматичні вуглеводні (ПАВ), включаючи такі сполуки, як нафталін і фенантрен. Це відкриття було репрезентовано в новому дослідженні, в ході якого вчені проаналізували зразки з метеорита Мерчісон і астероїда Рюгу. Їх результати показують, що багато з цих ПАВ, ймовірно, утворилися в холодних, віддалених областях міжзоряного простору, далеко від зірок.
“Хаябуса-2” біля астероїда Рюгу в уяві художника / © німецький аерокосмічний Центр
Історично вважалося, що органічні сполуки, що характеризуються атомами вуглецю, розташованими в ланцюгах або кільцях, є винятковими продуктами життєдіяльності живих організмів. Це переконання відображено навіть в їх назві. Однак тепер очевидно, що органіка може формуватися незалежно від життя, в значних кількостях присутня в космосі, включаючи компоненти, що містяться в ДНК і білках.
У нещодавній статті, опублікованій у журналі Science, дослідники зосередилися на ПАВ, типі органічних сполук, що складаються виключно з водню та вуглецю. Вони утворюють конденсовані ароматичні кільця і складають до 20% вуглецю в міжзоряному просторі. Прикладами цієї групи, виявленої в космосі, є ПАВ, такі як нафталін, антрацен та пірен.
Органіка астероїда Рюгу та її джерела / © S. S. Zeichner et al., 2023
Астрохіміки вивчали ізотопний склад вуглецю та водню в ПАВ з метеорита Мерчісона та астероїда Рюгу, порівнюючи їх зі спаленими рослинними залишками. Вони виявили значні відмінності в ізотопному складі цих позаземних ПАВ. Наприклад, нафталін і пірен з Рюгу і флуорантен з метеорита Мерчісон показали відхилення в межах 9-51 проміле.
Дослідження дійшло висновку, що ці ПАВ, ймовірно, утворилися в абсолютно різних умовах. Речовини з двома і чотирма конденсованими кільцями, такі як нафталін і пірен, ймовірно, виникли при низьких температурах, близько 10 градусів Кельвіна (або -263,15 Градуса Цельсія), що відповідає холодним просторам міжзоряного простору. Навпаки, інші ПАВ з трьома кільцями, такі як антрацен і фенантрен, могли бути синтезовані при набагато більш високих температурах, можливо, поблизу зірок або всередині небесних тіл, що обертаються навколо них.