На Церере нашли органические молекулы. Что необычного?
Иногда ученые ведут себя чересчур скромно. Недавно в Science появилась работа с названием «Локализованный алифатический органический материал на поверхности Цереры». Не то чтобы он запоминался или даже казался важным. Но на самом деле это просто прорыв. Ученые обнаружили органические соединения — вроде тех, из которых возникла жизнь на Земле — на поверхности Цереры, крупнейшего астероида Солнечной системы.
Люди, изучающие астероиды, уже не удивляются обнаружению органических молекул. Уже 200 лет как известно, что метеориты (фрагменты астероидов) содержат широкий спектр органических соединений. И Цереру выбрали в качестве цели для миссии Dawn именно потому, что была надежда, что органический материал будет найден. Что же взволновало ученых в этот раз? Два слова: «локализованный» и «алифатический».
Давайте начнем с «локализованный». Молекулы были обнаружены в определенном месте на поверхности — вокруг кратера Эрнутет (50 градусов северной широты и 45,5 градусов восточной долготы). Есть два возможных источника происхождения органических компонентов на Церере. Либо они всегда там были, как принадлежащие астероиду, часть примитивного материала, из которого сформировалась Церера (и остальная часть Солнечной системы). Либо органика появилась позже, благодаря столкновению с кометами, другими астероидами или межпланетной пылью. В любом случае органические вещества должны быть более или менее равномерно распределены по поверхности, а не скапливаться в определенном месте. Значимость этого наблюдения не столько в том, что в Эрнутете нашли органические вещества, а в том, что их не нашли повсюду.
Давайте перейдем ко второму термину: алифатический. Органические молекулы широко делятся на два основных типа: ароматические и алифатические. В первом случае атомы углерода расположены в кольцах, которые могут накапливаться в огромные сети молекул. В противоположность этому, алифатические соединения представляют собой цепочки атомов углерода. И мы знаем, что ароматические соединения, как правило, более крепкие и устойчивые к радиации и высокой температуре, чем алифатические молекулы с тем же числом атомов углерода.
На активной поверхности астероида (вроде Цереры) должны были выжить ароматические соединения, а не алифатические. Это также отражено в наиболее богатых углеродом метеоритах, где ароматические соединения на сегодняшний день являются более обильной компонентой в однородной смеси ароматических и алифатических органических соединений, которые они содержат. Тем не менее органические молекулы, которые были обнаружены на Церере, являются сложными алифатическими соединениями, которые в природе практически похожи на деготь.
Колыбель жизни?
Что же мы можем извлечь из этих запутанных наблюдений, которые были получены в процессе визуального и инфракрасного наблюдения при помощи спектрометра космического аппарата Dawn?
Авторы исследования утверждают, что органика вряд ли взялась из процесса взаимодействия другого тела с Церерой, поскольку специфическая природа органических соединений, которые были обнаружены, означает, что они должны были распасться или уничтожиться высокой температурой при столкновении. Также вероятно, что столкновение с другим телом должно было замешать любую органику с материалом поверхности, тем самым снизив их концентрацию. Но этого не видно.
Поэтому авторы предполагают, что соединения, вероятно, принадлежат Церере. Это подкрепляется фактом, что молекулы были найдены вместе с карбонатами и глинами, содержащими аммиак. Их наблюдали во многих регионах Цереры, и они считаются рожденными гидротермальными процессами (реакциями с участием подогретой воды) на карликовой планете. На Земле, насколько мы знаем, эти процессы тоже производят органический материал.
И действительно, данные показывают, что карбонаты и глины в изобилии встречаются вокруг Эрнутета, но не в других местах. Гидротермальные процессы, возможно, были активны в прошлом Цереры, когда астероид был теплее на глубине, чем сейчас, что привело к образованию этой органики. Но это также означает, что механизм, который привел минералы на поверхность Эрнутета — и нигде больше, — неизвестен.
Сочетание горячей воды и органического материала чрезвычайно радует и увлекает. Если у вас есть благоприятные условия для производства органических материалов — особенно тех, что содержат азотсодержащие глинистые материалы, которые катализирует другие реакции — не будет лишним предположить, что у Цереры могли быть и могут быть все необходимые для жизни ингредиенты. Точнее, ингредиенты для образования жизни, которые были на Земле и привели к ее появлению.
Эрнутет была египетской богиней плодородия и кормления. Разве не было бы замечательно найти органические молекулы в кратере, названном в ее честь, которые стали бы первым признаком неземной колыбели жизни?