О космической органике на кометах и вообще
12 ноября на поверхность кометы 67P/Чурюмова-Герасименко сел спускаемый аппарат Philae. Он проработал около 60 часов, и успел провести предварительные исследования. Один из приборов успел зарегистрировать органические соединения, о чем и написали в официальном пресс-релизе.
Это новость наделала шуму в СМИ и появились вопросы вроде "Что, нашли-таки иноземную жизнь?" Решил разобрать этот вопрос подробнее.
Начнем с истоков: что такое "органика".
В быту принято считать, что это что-то напрямую связанное с жизнедеятельностью организмов, т.е. жизни, но в науке понятие шире. Более того в науке нет однозначного определения что есть, органика. Прежде всего, для органики необходим углерод. Он может создавать бесконечное множество соединений, и если в них участвуют атомы водорода, то такое вещество однозначно считается органическим. Но есть несколько соединений, которые не являются углеводородами, но, тем не менее относятся к органике просто исторически, по традиции. Но мы продолжим разговор только об углеводородах, ведь именно их, скорее всего, и нашел Philae на комете.
Газоанализатор COSAC на борту Philae.
Почему же я сразу не поторопился рассказать об этой сенсационной новости?
Да потому, что органика (углеводороды) на комете - это не новость. Более того, не новость и органика в метеоритах, которые падают на Землю.
Одно из самых простых органических соединений, которого навалом в Солнечной системе - это метан. На Юпитере, к примеру, масса метана примерна равна массе всей планеты Земля. На спутнике Сатурна Титане его поменьше, но хватает для наполнения нескольких морей, рек и облаков, которые регулярно проливаются метановым дождем.
Только на Земле, как считается, метан имеет биогенное происхождение - результат жизнедеятельности микроорганизмов, разлагающих более сложные органические соединения. Считается так потому, что в нашей атмосфере слишком много кислорода, который окисляет метан. Впрочем, осмелюсь предположить, рано или поздно докажут небиологическое происхождение хотя бы части метановых запасов Земли. (И это предположение не проплачено Газпромом, и никак не связано с гипотезой гидридной Земли, если вы понимаете о чем я ;).
На кометах тоже имеется метан, в составе тех летучих соединений, которые испаряются по мере приближения кометы к Солнцу. Регистрировали метан и на Марсе, но в таких ничтожных концентрациях, что пока вопрос открыт. Curiosity, к примеру, так его и не уловил.
Но метан - это так, цветочки. В Солнечной системе летает органика и поинтереснее. Первые намеки на органические соединения в составе кометы, были получены в 1986 году, при исследовании кометы Галлея группой космических аппаратов, включавших в себя в том числе советские "Веги".
Позже, в 1996 году, при дистанционном исследовании с Земли инфракрасными и радиотелескопами, у кометы C/1996B2 Hyakutake определили выделения метанола, метилцианида, цианида водорода, формальдегида, метана, этанола и этана.
Наконец миссия Stardust смогла доставить частички кометной пыли на Землю. Как оказалось, комета 81P/Wild 2 оказалась далеко не такой простой, как ожидалось от кометы. Результаты анализов добытой пыли привели к некоторому переосмыслению того, что такое вообще кометы. Ранее казалось, что кометы и астероиды - это обособленные тела, которые формировались различными путями в различных регионах протопланетного облака. Теперь же оказалось, что пылевые частицы комет практически идентичны составу углеродсодержащим метеоритам С-класса.
Эти же метеориты, особенно группы CI, CM, и CR, содержат в себе богатейший набор сложных органических соединений, в в том числе пуриновые и пиримидиновые азотистые основания, которые в земных организмах являются структурными единицами хранения информации в РНК и ДНК. Характерно, что эти метеориты даже внешне похожи на уголь, за что и называются, зачастую "углистыми". Кометные ядра точно так же имеют очень темный цвет.
Исследование углистых метеоритов выявило целый спектр различных аминокислот и сложных органических соединений. Причем ученые подчеркивают, что их открытие не является результатом загрязнения образцов на Земле. Это было установлено по ряду факторов: некоторые найденные аминокислоты не формируются на Земле; метеориты подобранные во льдах Антарктиды и в пустыне Австралии не продемонстрировали разницы в содержании углеводородов; изотопное соотношения легкого водорода и дейтерия в молекулах отличалось от земных типов.
Сегодня ученые приходят к выводу, что некоторые астероиды, которые обнаружены на данный момент в Солнечной системе, являются "спящими" кометами или ядрами комет, которые исчерпали запасы летучих соединений или затаили их глубоко под поверхностью.
Другой неожиданный факт, правда не связанный напрямую с органикой, состоит в том, что, как метеориты C-класса, так и частички кометной пыли содержат в себе минералы, которые образовывались при высокой температуре свыше 1000 градусов Цельсия. Это никак не согласуется с ранней гипотезой, что кометы образовывались на окраине Солнечной системы, в ходе конденсации газов. Поэтому-то интересна не только органика, а вообще все, что там нашел на 67P/Чурюмова-Герасименко наш малыш "Филька", и как придется переписывать учебники после интерпретации полученных им данных.
zelenyikot