Ученые сделали новый шаг к разгадке происхождения жизни

Кетоальдегиды - ключевые промежуточные продукты в биохимических процессах, протекающих в живых организмах, включая метаболизм углеводов, липидов и аминокислот.

Эти соединения играют важную роль в жизненных процессах, исследование которых помогает понять механизмы функционирования живых систем.

Ученые Самарского университета в составе международного коллектива впервые синтезировали органическое соединение, которое играет ключевую роль в процессе зарождения жизни. Этот значимый шаг в науке открывает новые перспективы для изучения возможности возникновения органической жизни в космических условиях.

Синтез простейшей органики в условиях, имитирующих космические льды, открывает двери для новых открытий в области астрохимии и астробиологии. Результаты исследования, опубликованные в журнале Physical Chemistry Chemical Physics, могут привести к прорыву в понимании происхождения жизни во Вселенной.

Эксперименты, проводимые учеными, позволяют более глубоко понять процессы, лежащие в основе возникновения жизни. Поэтому они могут играть важную роль в пребиотическом синтезе основных биомолекул, необходимых для происхождения жизни. Однако на сегодняшний день механизмы их образования остаются неясными для исследователей.

Ученые Самарского национального исследовательского университета им. академика С.П. Королева впервые синтезировали простейший кетоальдегид — метилглиоксаль (CH3C(O)CHO) в условиях, приближенных к космическим. Этот уникальный эксперимент позволил расширить наши знания о возможных путях образования органических соединений в космосе. Они сделали это, облучив лед, состоящий из угарного газа и ацетальдегида, потоком электронов в глубоком вакууме при температурах жидкого гелия.

В процессе исследования реакции был применен метод масс-спектрометрии, который позволил ученым определить получившееся вещество. Для этого молекулы продуктов ионизировали вакуумным ультрафиолетовым излучением с длиной волны 120 нм и анализировали их массу по времени полета ионов до детектора. Этот метод является эффективным способом определения состава и строения молекул.

Оказалось, что длина волны ультрафиолетового излучения, используемого для ионизации, содержит дополнительную информацию о структуре молекул. Это позволяет ученым различать изомеры, которые имеют одинаковый состав и массу, но различаются по своей структуре и химическим свойствам. Таким образом, метод масс-спектрометрии с ультрафиолетовой ионизацией является мощным инструментом для анализа органических соединений и их реакций.

Использование ультрафиолетового излучения для ионизации в масс-спектрометрии открывает новые возможности для более точного и детального изучения химических процессов и молекулярных структур. Такой подход позволяет не только определить состав и строение молекул, но и провести сравнительный анализ изомеров, что важно для понимания их химических свойств и реакционной активности.

Важной находкой стало экспериментальное подтверждение переноса атома водорода внутри молекулы кетоальдегида в аналогах межзвездного льда, полученное исследователями. Это открывает новые горизонты для понимания процессов синтеза кетоальдегидов и их производных в космическом пространстве. Следующим шагом будет дальнейшее изучение образования сложных молекул из простых в условиях космоса с целью создания модели химической эволюции Вселенной.

Исследователи намерены ответить на ключевые вопросы: возможно ли синтезирование веществ, необходимых для возникновения жизни, в космических условиях? Какие механизмы лежат в основе образования этих веществ? И, в конечном итоге, насколько вероятно существование разумной жизни во Вселенной? Важно понимать, что эти открытия могут пролить свет на происхождение и эволюцию жизни во Вселенной.

Антонов подчеркнул, что их исследования направлены не только на расширение наших знаний о химических процессах в космосе, но и на поиск ответов на фундаментальные вопросы о происхождении жизни во Вселенной. Важно понимать, что каждое новое открытие в области астрохимии приближает нас к пониманию тайн космоса и нашего места в нем.

Экспериментальное исследование, проведенное на уникальной научной установке, открывает новые горизонты в изучении химических процессов в космических условиях. Эта установка была создана в Центре лабораторной астрофизики СФ ФИАН при поддержке Мегагранта №075-15-2021-597.

Инновационный подход к изучению химических реакций в глубоком космосе позволяет ученым получать уникальные данные о поведении веществ в экстремальных условиях. Результаты исследования могут иметь значительное значение для развития космической химии и астрофизики.

Эта установка предоставляет уникальную возможность для проведения экспериментов, которые ранее были недоступны из-за отсутствия подходящих условий. Благодаря современным технологиям и научным методам, исследователи смогли получить ценные данные о химических процессах в космосе.

Источник и фото - ria.ru