ОБРАЗОВАНИЕ АМИНОКИСЛОТ И КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ В СЛАБОВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ ПЛАНЕТНЫХ АТМОСФЕР СОЛНЕЧНЫМИ ЭНЕРГИЧНЫМИ ЧАСТИЦАМИ МОЛОДОГО СОЛНЦА

Жизнь, скорее всего, зародилась во время Гадейского эона; однако условия окружающей среды, которые способствовали сложности его химического состава, плохо известны.

Чтобы понять начало абиогенеза, необходимо лучшее понимание различных условий окружающей среды, в том числе глобальных (гелиосферных) и локальных (атмосферных, приземных и океанических), а также внутренних динамических условий ранней Земли. Здесь мы исследуем вклад галактических космических лучей (ГКЛ) и солнечных энергетических частиц (СЭП), связанных с супервспышками молодого Солнца, в образование аминокислот и карбоновых кислот в слабовосстановленных газовых смесях, представляющих раннюю атмосферу Земли. Мы также сравниваем продукты с продуктами, вызванными молниями и солнечным ультрафиолетом (УФ).

В серии лабораторных экспериментов мы обнаружили и охарактеризовали образование аминокислот и карбоновых кислот при протонном облучении смеси углекислого газа, метана, азота и воды в различных соотношениях смешивания. Эти эксперименты показывают обнаружение аминокислот после кислотного гидролиза при введении в газовую смесь 0,5% (об./об.) исходного метана. В серии экспериментов с искровыми разрядами (имитация вспышек молний), выполненных для той же газовой смеси, установлено, что для регистрации образования аминокислот необходимо не менее 15 % метана, а в экспериментах по УФ-облучению аминокислоты не обнаружены. , даже когда использовалось 50% метана. Карбоновые кислоты образовывались в невосстанавливающих газовых смесях (0 % метана) под действием протонного облучения и искровых разрядов.

Таким образом, мы предполагаем, что события ГКЛ и СЭП молодого Солнца представляют собой наиболее эффективные источники энергии для пребиотического образования биологически важных органических соединений из слабовосстановительных атмосфер. Поскольку ожидалось, что поток энергии космической погоды, который порождал частые СЭП от молодого Солнца в первые 600 миллионов лет после рождения Солнечной системы, будет намного больше, чем поток энергии ГКЛ, мы заключаем, что энергетические протоны, движимые СЭП, наиболее перспективные источники энергии для пребиотического производства биоорганических соединений в атмосфере Гадейской Земли.

Кенсей Кобаяши, Дзюнъити Исе, Рёхей Аоки, Миэй Киносита, Коки Наито, Такуми Удо, Бхагавати Кунвар, Дзюнъити Такахаши, Хироми Сибата, Хадзиме Мита, Хитоши Фукуда, Ёсиюки Огури, Кимитака Кавамура, Ёко Кебукава и Владимир С. АйрапетианЛайф 2023, 13(5), 1103;DOI: 10.3390/life13051103https://www.mdpi.com/2075-1729/13/5/1103 (открытый доступ)Астробиология, Астрохимия

Соучредитель SpaceRef, член Клуба исследователей, бывший сотрудник НАСА, выездные команды, журналист, специалист по космосу и астробиологии, бывший альпинист.