Анализ проб астероидов и комет вызывает новые вопросы об эволюции.
Десять лет назад зонд Европейского космического агентства Rosetta начал исследовать комету 67P/Чурюмова-Герасименко, анализируя пыль и газы, исходящие из её недр. Это позволило учёным искать подсказки о происхождении Солнечной системы и органических молекул — ключевых компонентов жизни.
Органические молекулы, содержащие углерод, широко распространены на Земле и играют важную роль в строении живых организмов. Уникальная способность углерода образовывать устойчивые цепочки делает его основой сложных биологических структур. Миссия Rosetta, а также другие исследования, показали, что такие молекулы часто встречаются в космосе.
Зонд Rosetta зарегистрировал более 40 различных органических соединений, включая глицин — аминокислоту, входящую в состав белков. Недавние данные также позволили идентифицировать диметилсульфид, вещество, на Земле образуемое только живыми организмами. Эти открытия подтверждают, что органические соединения являются естественной частью межзвёздной среды.
Телескоп Джеймса Уэбба сыграл важную роль в изучении химии ранней Вселенной. Он зафиксировал полициклические ароматические углеводороды в галактике, существовавшей спустя всего 1,5 миллиарда лет после Большого взрыва. Эти молекулы, которые также встречаются на Земле в углеводородах и дыме, являются важным элементом межзвёздной химии.
Подобные исследования проводятся и с астероидами. Миссии Hayabusa2 и Osiris-Rex доставили на Землю образцы астероидов Рюгу и Бенну. Анализы выявили тысячи органических соединений, включая 15 видов аминокислот. Например, изучение Рюгу подтвердило наличие большого разнообразия органических молекул.
Органические молекулы также обнаруживаются в протопланетных дисках — структурах, формирующихся вокруг молодых звёзд. Некоторые молекулы, такие как метанол, образуются ещё в молекулярных облаках, до формирования звёзд и планет. Это подтверждают наблюдения, где изучались процессы в дисках звёздной пыли.
Данные миссий Osiris-Rex и Hayabusa2 подтвердили, что сложные органические соединения могут формироваться как до, так и после образования астероидов. Предварительный анализ проб астероида Бенну показал, что в них сохранились органические соединения, включая полициклические ароматические углеводороды. Это подтверждает идею о том, что такие молекулы могут быть повсеместными в космосе.
Астробиологи используют эти данные для изучения возможности существования жизни за пределами Земли. Пробы комет и астероидов, наблюдения за экзопланетами и спутниками, такими как Европа и Титан, помогают понять, как органика могла стать основой жизни.
Исследования продолжаются. Европейская миссия Juice анализирует спутники Юпитера, а Dragonfly направляется к Титану для изучения атмосферы. Эти проекты позволят глубже понять роль органических молекул в эволюции космической химии и, возможно, жизни.
Открытия в области космической органической химии показывают, что химические процессы, приводящие к образованию жизни, не уникальны для Земли. Они представляют собой естественное явление, происходящее на разных стадиях эволюции Вселенной.