В лаборатории Сиднейского университета аспирантка Линда Лозурдо собрала крошечную «вселенную в бутылке» — и заглянула в самое начало жизни на Земле. Она воспроизвела химию умирающих звёзд и получила в искусственной космической пыли сложные органические молекулы. Те самые, что, по одной из ведущих теорий, четыре с половиной миллиарда лет назад упали на юную планету вместе с метеоритами и кометами, запустив цепочку, которая в итоге привела к нам.

Химия в стеклянной трубке

Эксперимент выглядит обманчиво просто. Из стеклянных трубок откачали воздух и заполнили их смесью азота, углекислого газа и ацетилена. Затем подали высокое напряжение — около десяти тысяч вольт. Возникший тлеющий разряд имитировал плазменные условия в окрестностях стареющих звёзд и остатков сверхновых. Внутри трубок на кремниевых подложках оседали частицы углеродистой пыли.

Когда эту пыль изучили методами спектрального анализа, результат поразил. В ней обнаружились сложные молекулы, состоящие из углерода, водорода, кислорода и азота — так называемые CHON-молекулы. Именно эти четыре элемента служат строительными блоками для множества органических веществ, без которых немыслимы живые организмы. Инфракрасные «отпечатки пальцев» лабораторной пыли идеально совпали с сигналами настоящего космического вещества, которое астрономы наблюдают в межзвёздном пространстве.

Семена жизни из космоса

Около 4,56 миллиарда лет назад молодая Земля переживала период интенсивной бомбардировки. Метеориты и кометы безжалостно обрушивались на её поверхность. Согласно влиятельной гипотезе панспермии — или её более мягкому варианту, «молекулярной панспермии», — именно эти небесные тела доставили на планету органические соединения, ставшие фундаментом для зарождения жизни. Теперь учёным не нужно ждать падения очередного астероида, чтобы проверить эту идею. Химию космического материала можно изучать прямо в лаборатории, воссоздавая условия звёздных «яслей» и оболочек умирающих светил.

Работа, опубликованная в The Astrophysical Journal, не просто подтверждает возможность образования сложной органики вдали от Земли. Она даёт в руки исследователей инструмент для детальной расшифровки химической эволюции Вселенной. Ведь если в лабораторной пыли возникают те же молекулы, что и в настоящей космической, значит, мы можем шаг за шагом проследить, как из простых газов рождаются предшественники жизни.

База данных для будущих открытий

Команда Лозурдо не собирается останавливаться на достигнутом. В планах — создание обширной базы инфракрасных спектров различных типов лабораторной пыли. Астрономы смогут сравнивать эти данные с наблюдениями реальных областей звездообразования и получать куда более точную картину того, какие молекулы где образуются. Возможно, так удастся проследить конкретные маршруты, которыми молекулы жизни добирались до Земли — и, кто знает, до других планет.

Этот эксперимент перекликается с давним вопросом о том, как на нашей планете появились первые сложные организмы. Кстати, мы уже писали о находке, которая проливает свет на совсем другой этап эволюции — происхождение пауков и насекомых. Окаменелость из Китая возрастом 540 миллионов лет, похожая на ходячий кактус, помогла связать древних лобопод с предками всех членистоногих. Там, как и здесь, ключом стала реконструкция давно исчезнувших условий.

Искусственная звёздная пыль из сиднейской лаборатории — это не просто горстка молекул в пробирке. Это машина времени, которая позволяет заглянуть в эпоху, когда Земля была безжизненным камнем, а Вселенная уже готовила для неё семена жизни. И похоже, эти семена оказались куда более распространёнными, чем мы привыкли думать.