В журнале Nature Astronomy вышла статья о первом обнаружении сахара в межзвёздной среде. Международная группа под руководством астрохимика Исаcкун Хименес-Серра нашла эритрулозу — молекулу с четырьмя атомами углерода — в облаке газа и пыли возле центра Млечного Пути.

Речь идёт не о столовом сахаре, а о моносахариде, то есть одной из простейших разновидностей сахаров. На Земле эритрулоза встречается, в частности, в малине и используется при производстве некоторых средств для автозагара. Открытие не доказывает существование внеземной жизни. Однако оно показывает, что важные компоненты предбиотической химии способны возникать ещё до формирования звёзд, планет и астероидов.

Сахар нашли возле центра Млечного Пути

Эритрулозу обнаружили в молекулярном облаке G+0.693−0.027, расположенном в районе центра Галактики примерно в 8,2 килопарсека от Земли — приблизительно в 27 тысячах световых лет.

Это облако считается одним из наиболее богатых молекулярных резервуаров Млечного Пути. В последние годы в нём находили множество сложных органических соединений, потенциально связанных с химическими процессами, предшествовавшими возникновению жизни.

Наблюдения проводили с помощью 40-метрового радиотелескопа в испанском Йебесе и 30-метрового телескопа IRAM в Гранаде. Учёные исследовали более 91 гигагерца радиоспектра в нескольких диапазонах. Телескопы не фотографировали отдельные молекулы. Исследователи искали характерные радиолинии, возникающие при вращении эритрулозы. Такой набор частот можно сравнить с молекулярным отпечатком пальца.

Авторы выделили 12 групп спектральных линий, соответствующих 17 переходам эритрулозы. Шесть наиболее чистых сигналов имели не более 25% загрязнения линиями других соединений. Вероятность их случайного совпадения исследователи оценили примерно в 0,2%.

Это называют первым настоящим сахаром

Органические молекулы, связанные с сахарами, в космосе находили и раньше. Одним из наиболее известных примеров является гликолевый альдегид, который иногда неофициально называют простейшим сахаром. Однако авторы новой работы подчёркивают, что с химической точки зрения гликолевый альдегид представляет собой гидроксиальдегид, а не полноценный сахарид.

Эритрулоза — настоящая кетоза, то есть моносахарид с кетонной группой. Она содержит четыре атома углерода и является единственной возможной четырёхуглеродной кетозой.

До сих пор сахара находили в метеоритах и образцах астероидов. В частности, в космическом веществе обнаруживали рибозу, глюкозу и другие моносахариды. Но непосредственно в межзвёздном газопылевом облаке сахар ранее не подтверждали.

Молекула могла возникнуть на ледяной пыли

Квантово-химические и астрохимические модели показали, что эритрулоза может достаточно эффективно образовываться на поверхности межзвёздных пылинок. В холодных облаках такие частицы покрыты льдом. На их поверхности более простые молекулы и радикалы могут сближаться и вступать в реакции, которые в разреженном газе происходили бы значительно реже.

Авторы предполагают, что эритрулоза формируется при соединении двух фрагментов, содержащих по два атома углерода. Их источниками могут быть гликолевый альдегид и этиленгликоль — оба вещества также присутствуют в исследованном облаке. Неожиданным оказался результат сравнения с более простыми трёхуглеродными сахарами. Глицеральдегид и дигидроксиацетон обнаружить не удалось, тогда как эритрулоза оказалась как минимум в 8–17 раз распространённее установленных для них верхних пределов.

Обычно с увеличением молекулы на один атом углерода распространённость представителей одной химической группы уменьшается примерно на порядок. В случае эритрулозы исследователи увидели противоположную картину, что указывает на особенно эффективный путь её образования.

Сахара могли попасть на молодую Землю из космоса

Открытие усиливает гипотезу о том, что часть органического сырья для возникновения жизни была принесена на раннюю Землю астероидами, метеоритами и кометами. В межзвёздных облаках рождаются звёзды и планетные системы. Молекулы, сформировавшиеся на покрытых льдом пылинках, могут сохраниться при образовании астероидов и комет, а позднее попасть на поверхность молодых планет.

По оценке авторов, при определённых допущениях на раннюю Землю вместе с космическим веществом могло быть доставлено от 500 млн до 50 млрд килограммов эритрулозы. Эта оценка сильно зависит от предположений о количестве органики и интенсивности древней бомбардировки, поэтому её нельзя воспринимать как точное измерение.

Исследователи также отмечают, что небольшие сахара и связанные с ними соединения способны переживать удары метеоритов. Это делает сценарий космической доставки химически возможным.

Эритрулоза связана с молекулами наследственности

Сахара играют центральную роль в современной жизни. Они служат источниками энергии, входят в состав клеточных структур и образуют основу молекул РНК и ДНК. Эритрулоза не является рибозой — сахаром, входящим в РНК. Однако в присутствии воды кетозы способны превращаться в родственные альдозы.

В частности, эритрулоза может изомеризоваться в треозу. Этот сахар входит в состав треозонуклеиновой кислоты, или TNA, — более простой молекулы, которую рассматривают как один из возможных предшественников РНК в ранней истории жизни. Авторы считают, что межзвёздная среда могла служить источником сахаров для первых реакций, связанных с обменом веществ и репликацией, не только на Земле, но и в других формирующихся планетных системах.

Открытие не означает, что в облаке есть жизнь

Само присутствие эритрулозы не является биологическим сигналом. Моделирование показывает, что молекула может образовываться без участия живых организмов при обычных химических реакциях на межзвёздных пылинках. Находка также не доказывает, что именно космические сахара запустили появление жизни на Земле. Она лишь закрывает одно из важных звеньев гипотезы: сложные сахара действительно могут возникать в межзвёздном пространстве, а не только внутри астероидов или на поверхности планет.

Следующим шагом станет поиск других моносахаридов, включая трёхуглеродные соединения, рибозу и более крупные молекулы. Для этого потребуются ещё более чувствительные радионаблюдения и точные лабораторные спектры.

Публикация в Nature Astronomy показывает, что холодное облако газа и пыли может быть не просто сырьём для будущих звёзд. Оно способно заранее производить часть химических компонентов, которые впоследствии попадут в планеты и станут участниками реакций, связанных с возникновением жизни.

Читайте также:

Тираннозавра рекса Гаса продали за рекордные $50,13 млн на аукционе Sotheby’s

Чёрная дыра могла разорвать звезду, но её «голос» не умолкал шесть лет

SpaceX получила разрешение на новый запуск Starship после расследования аварии

ИИ начал повышать цены на ноутбуки, смартфоны и электричество

TSMC построит на Тайване ещё два завода для упаковки чипов ИИ

Как Чернобыль, 11 сентября и COVID-19 перекроили мировую науку

Франция и Испания разыграют «скрытый финал» ЧМ-2026, но Аргентина и Англия с этим не согласятся

Одна ракета — 36 полётов: SpaceX успешно обновила рекорд многоразовости Falcon 9

DeepSeek взялась за собственный AI-чип, чтобы меньше зависеть от Nvidia и Huawei

Учёный-физик предложил считать биологический возраст по внутренним «тикам» организма

ИИ устроил Samsung денежный взрыв: прибыль может вырасти в 18 раз

Новая китайская ИИ GLM-5.2 догоняет OpenAI и Anthropic

«Фильм Вселенной»: Rubin начал 10-летнюю съёмку неба, которая изменит астрономию

Можно ли жениться на ИИ: юрист предупреждает о корпорации внутри брака

На Земле может быть до 20 млн видов насекомых — большинство мы ещё не знаем

Биологические часы зависят не от одного сбитого дня, а от привычного режима

 Добавьте «Aramil.life» в свои источники Google ☑