Новый анализ лунных образцов времен миссий «Аполлон» помог решить давнюю загадку
Группа ученых, проводивших исследование под финансированием аэрокосмического агентства NASA, смогла подтвердить истинную природу материи, обнаруженную в лунных образцах, собранных во время космических миссий «Аполлон». Долгое время считалось, что образцы почвы, собранные в конце 60-х и начале 70-х годов прошлого века на Луне, содержат аминокислоты, однако технологий, которые помогли бы определить то, откуда эти аминокислоты могли взяться, не имелось в наличии.
Аминокислоты являются «строительными блоками» белков, которые в свою очередь являются основой для образования органических структур, таких как кожа и волосы. Когда внутри образцов было обнаружено их наличие, перед учеными возник вполне закономерный вопрос: откуда они там взялись, если лунная среда, как известно, совершенно не предназначена для любых видов жизни?
В результате долгой работы и анализа было предложено четыре возможных варианта объяснения этого явления. Во-первых, имеется вероятность, что всему виной является солнечный ветер — слабые заряженные частицы с Солнца, — в котором тоже содержаться признаки аминокислот. Они осели на поверхность Луны и затем, в какой-то определенный период времени, сформировали органическую материю.
Второе объяснение очень схоже с первым. Однако источником молекул, осевших на лунную поверхность, могут являться продукты сгорания ракетных двигателей кораблей, садившихся на Луну. Согласно третьему предполагаемому объяснению, источником аминокислот могут являться астероиды. Содержащиеся на них молекулы вступили в химическую реакцию с лунными, и результатом этого стало появление аминокислот.
Последнее объяснение до недавнего времени являлось наиболее вероятным. Согласно ему, аминокислоты на лунной поверхности являются продуктом земного происхождения, который попал на Луну с оборудованием, использовавшимся в рамках миссий «Аполлон», или еще более вероятно — попал в образцы уже по возвращении на Землю.
Когда образцы были впервые проанализированы, ученые смогли определить, что в них содержится органический материал, однако тогдашние технологические ограничения не позволили исследователям выяснить природу этого материала. Благодаря современным технологиям, новая команда ученых принялась решать эту загадку снова.
Проведя анализ семи отобранных образцов, исследователи обнаружили, что в них содержится очень низкая концентрация аминокислот — что-то между 105 и 1910 частями на миллиард. Используя очень чувствительное оборудование, установленное в астробиологической лаборатории центра Годдарда (NASA), ученые смогли определить изотопный состав образцов, который предоставил им ответы на вопросы, мучившие ученых не один десяток лет.
Анализ показал, что в образцах содержится больше изотопов углерода-12, чем более крупного и менее активного углерода-13, что могло бы соответствовать тому, чего следовало бы ожидать при обнаружении земной жизни. Это прямым образом подтверждает то, что природа органической материи носит земной характер, нежели внешний.
Более того, тот объем аминокислот, который был обнаруженный в образцах, относительно места обнаружения этих образцов совсем не вяжется и с другими предполагаемыми теориями их происхождения. Например, если бы источником этих аминокислот был солнечный ветер, то образец, наиболее близко находившийся к поверхности Луны содержал бы более высокий уровень этих самых аминокислот, чем тот, который содержался глубже. Однако этого повышенного уровня обнаружено не было. Так же и с продуктами сгорания в ракетных двигателях. В образцах, взятых непосредственно под лунным модулем, должно было бы содержаться больший их объем. Но опять мимо.
Чем больше ученые изучали образцы, тем больше доказательств перед ними открывалось. Аминокислоты могут быть представлены в двух вариантах. Они бывают «левовращающиеся» и «правовращающиеся». Фактически они являются зеркальным отражением друг друга, как руки, например. В земной жизни преобладают именно «левые» версии, в то время как небиологическая химия производит в равных пропорциях и «левые», и «правые» аминокислоты. В изученных образцах ученые обнаружили, что «левые» аминокислоты встречаются гораздо чаще, чем «правые». Так как земная жизнь использует «левые» версии, то это навело ученых на мнение о том, что источником этих аминокислот является именно она.
Однако следует учесть, что, несмотря на прямое указание отношения этих аминокислот к земному происхождению, есть вероятность, что небольшая их часть все же попала на Луну с астероидами. Ученые обнаружили некоторый объем аминокислот, которые очень редко встречаются в земной биологии, однако являются довольно обычной вещью в случае с метеоритами и астероидами.
«Наука того времени смогла выяснить, что внутри лунных образцов содержатся аминокислоты, однако она не была способна ответить на вопрос о том, какова их природа», — говорит Джейми Элсила, руководитель последнего анализа аминокислот, содержащихся в лунных образцах.
«Ученые 70-х годов прошлого века знали правильные вопросы и даже старались на них ответить, однако аналитические возможности были ограничены для того времени. Сейчас у нас есть нужная технология, и мы смогли определить, что большинство аминокислот, представленных в лунных образцах, имеют земное происхождение. И возможно, небольшая часть из них имеет метеоритное прошлое».