Кара небесная. Космическое миропонимание - [30]

В соответствующих условиях наиболее распространенные атомы соединяются друг с другом, образуя молекулы, которые обнаружены методами современной радиоастрономии в космических облаках, которые являются результатом выброса оболочек звёзд. Большая часть известных космических молекул относится к органическим, включая наиболее сложные 8– и 11-атомные.

Таким образом, в отношении состава космохимия Вселенной создает обширные возможности для различных комбинаций углерода с другими элементами по законам химической связи. Наиболее распространенные молекулы космоса СО, вероятно, способны зарождаться в условиях звездных атмосфер при достаточной плотности вещества и затем выбрасываться в космическое пространство.

В настоящее время все более четко вырисовывается роль твердой фазы в формировании молекул органических веществ в космическом пространстве. Наиболее вероятные модели этого процесса разработаны Дж. Гринбергом [1984].

По мнению ученого, частицы, выброшенные из звёзд космической пыли, имеют сложное строение и состоят из ядра преимущественно силикатного состава, окруженного оболочкой из органических веществ. В оболочке, по-видимому, происходят различные химические процессы, ведущие к усложнению строения первоначального вещества вплоть до образования зародышей живой материи. Структура подобных пылевых частиц после первой стадии аккреции подтверждается путем экспериментального моделирования на смеси воды, метана, аммиака и других простых молекул, облученных ультрафиолетовой радиацией. Вокруг ядра при космической температуре примерно 10 К формируется ледяная оболочка. Под действием ультрафиолетового излучения некоторые молекулы оболочки (H₂O СН₄, NH₃) диссоциируют с образованием радикалов – реакционно способных фрагментов молекул. Эти радикалы могут рекомбинировать с образованием других молекул. В результате длительного облучения может появиться более сложная смесь молекул и радикалов (HN₂HCO, CO, СНзОН, СНзС и др.) Особого внимания заслуживает нахождение органических веществ в метеоритах. Это очень важно для понимания процессов зарождения высокомолекулярных систем как предшественников жизни.

Рис. 20. Минеральный состав углистого хондрита С1 (Площади диаграммы пропорциональны весовому содержанию минералов)

Следует отметить, что метеориты принадлежат к Солнечной системе. Далее возраст метеоритов, по данным ядерной геохронологии, 4,6-4,5 миллиардов лет, что в основном совпадает с возрастом Земли и Луны. Следовательно, метеориты, несомненно, являются свидетелями формирования различных химических соединений, в том числе и органических, на самых ранних этапах развития Солнечной системы. В метеоритах найдены углеводороды, углеводы, пурины, пиримидины, аминокислоты, т. е. те химические соединения, которые входят в состав живого вещества, составляя его основу. Они встречены в углистых хондритах и астероидах, определенной структуры и состава. Естественно, что в освещении общей проблемы происхождения жизни мы не имеем права игнорировать данные о составе метеоритов. Это обстоятельство в различной степени учитывалось разными авторами гипотез о происхождении жизни. Таким образом, мы вправе сейчас рассматривать известные метеориты в качестве исторических документов – подлинных свидетелей ранней истории Солнечной системы, охватывающей также процессы формирования органических веществ.

Любой метеорит представляет собой твердое тело, состоящее из ряда минеральных фаз. Главными являются силикатная (каменная), металлическая (железоникелевая) и сульфидная (троилитовая). Встречаются также и другие фазы, но они имеют второстепенное значение по своему распространению. В метеоритах встречены различные минералы, число которых превышает 100, но главными породообразующими являются немногие (оливин, пироксен, полевые шпаты, никелистое железо, троилит и др.). Кроме того, в метеоритах встречено 20 минералов, которых нет в земной коре. К ним относятся карбиды, сульфиды и др., образование которых связано с резко восстановительными условиями. Наиболее существенны концентрации углерода, связанные с органическим веществом, в углистых хондритах.

Впервые органическое вещество в составе метеоритов выделил знаменитый химик И. Берцелиус при анализе углистого хондрита Алаис в 1834 г. Результаты его анализа были настолько впечатляющими, что сам он считал это вещество биологического происхождения. В течение XIX столетия химическими анализами было обнаружено присутствие в метеоритах твердых углеводородов, сложных соединений органики с серой и фосфором. Наиболее тщательно и обстоятельно изучались углистые хондриты, значительная часть углерода которых находится в виде органических соединений. Общее содержание углерода и некоторых других летучих веществ в углистых хондритах характеризуется следующими величинами (в вес. % ) :

Отсюда видно, что содержание углерода (а также серы и воды) максимально в углистых хондритах типа Cl, a минимально в хондритах СЗ. Таким образом, в настоящее время не подлежит сомнению то обстоятельство что в начальных телах углистых хондритов в результате самих процессов их формирования возникли сложные органические соединения как закономерный итог химической эволюции ранней Солнечной системы. Распространенность многих химических элементов в углистых хондритах типа Cl обнаруживает ряд характерных отношений, сближающих их с веществом Солнца. Иначе говоря, эти углистые хондриты представляют собой застывшее солнечное вещество, лишенное легких газов. Это очень важный вывод, доказывающий выброс зародышей солнечного вещества в открытый космос.