В 2008 году астрофизики наткнулись в глубоком космосе на вещество, которое у любого химика вызовет ассоциации с бабушкиным сундуком. Речь о нафталине — том самом, чьи кристаллы с резким запахом мы привыкли видеть в пакетиках от моли. Только найден он был не в шкафу, а в холодном облаке межзвёздной пыли и газа, в семистах световых годах от Земли. И это открытие заставило по-новому взглянуть на то, из чего вообще слеплена наша Солнечная система.

Группа исследователей из Института астрофизики на Канарских островах (IAC) сообщила об обнаружении в межзвёздном пространстве положительно заряженных ионов нафталина. На тот момент эти молекулы оказались самыми сложными из всех, когда-либо идентифицированных за пределами Солнечной системы. Результаты были опубликованы в журнале The Astrophysical Journal Letters.

Где прятался космический нафталин

Находка была сделана в области активного звездообразования в созвездии Персея, если смотреть в направлении звезды Cernis 52. Там, в плотном молекулярном облаке, спектральный анализ выявил характерные линии, соответствующие ионам нафталина. Само облако расположено примерно в 700 световых годах от нас — по астрономическим меркам, практически по соседству.

Нафталин — это полициклический ароматический углеводород, состоящий из двух соединённых бензольных колец. Химическая формула C₁₀H₈. В обычных земных условиях это твёрдое кристаллическое вещество, но в разреженной межзвёздной среде оно существует в виде отдельных молекул или ионов, которые можно засечь по их излучению в инфракрасном и радиодиапазонах.

Почему это важно для понимания жизни

Обнаружение нафталина в межзвёздном пространстве — не просто курьёз. Оно прямо указывает на то, что в той материи, из которой около 4,6 миллиарда лет назад сформировалась наша Солнечная система, могли присутствовать довольно сложные органические соединения. Иными словами, добиологические «кирпичики» — молекулы, способные стать основой для более сложной химии, — не были редкостью в протопланетном облаке.

До этой находки астрономы уже находили в космосе более простые углеводороды, спирты, альдегиды и даже аминокислоты в метеоритах. Но нафталин с его двумя кольцами — это шаг вверх по лестнице молекулярной сложности. Если такие структуры могли образовываться и сохраняться в жёстких условиях межзвёздной среды, то шансы на то, что добиотическая химия была широко распространена во Вселенной, заметно повышаются. Например, ранее в тёплой области звездообразования был обнаружен простейший сахар — гликольальдегид, что подтверждает возможность синтеза сложных органических молекул задолго до формирования планет.

Что дальше

Авторы исследования не собирались останавливаться на достигнутом. В их планы входило проверить, нет ли в том же регионе углеводородов с ещё более сложной структурой — например, трёх- или четырёхкольчатых молекул вроде антрацена или пирена. Если такие найдутся, это станет ещё одним аргументом в пользу гипотезы о том, что межзвёздная среда — это не просто разреженный газ, а настоящая химическая лаборатория, где могут синтезироваться соединения, необходимые для возникновения жизни.

Интересно, что нафталин — лишь один из представителей обширного семейства полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), которые, как считается, могут составлять заметную долю углерода в межзвёздной среде. Их инфракрасные полосы наблюдаются во многих областях Галактики, но идентифицировать конкретные молекулы долгое время не удавалось. Открытие ионов нафталина стало важным шагом в «расшифровке» этих загадочных полос.

Так что, глядя на звёздное небо, можно теперь с некоторым удивлением думать: где-то там, в тёмных облаках, плавают невидимые глазу молекулы, чей запах мы с детства знаем по старым комодам. И, возможно, именно из таких облаков когда-то родилось всё то, что мы называем жизнью.