За пределами Солнечной системы впервые обнаружили хиральные молекулы

Американские астрономы впервые обнаружили следы хиральных молекул в межзвёздном пространстве. Речь идёт об окиси пропилена, молекулы которого могут быть либо левозакрученными, либо правозакрученными. До того хиральные органические молекулы были известны либо на Земле (они доминируют в составе органических веществ), либо по метеоритам и кометам Солнечной системы. Новое открытие способно пролить свет на то, является ли органика в остальной Вселенной такой же хиральной, как на нашей планете, или же нет. Соответствующая статья опубликована в журнале Science.
Наблюдения с помощью 100-метрового радиотелескопа Грин-Бэнк нашли хиральные молекулы в так называемом Северном газопылевом облаке Стрелец B2. Оно расположено в центре нашей Галактики, в 28 000 световых годах от нас и имеет всего три световых года в диаметре. Проходящее через него излучение, фиксируемое телескопом, содержит три узких "провала" в спектрах поглощения. Это значит, что находящиеся внутри облака молекулы блокируют часть электромагнитных волн этих диапазонов. По форме и иным параметром линий в спектрах поглощения стало ясно, что за них ответственны хиральные молекулы окиси пропилена.
 

Ещё в XIX веке стало ясно, что ряд молекул обладает свойством хиральности — они не совмещаются в пространстве со своим зеркальным отражением. Типичным примером хиральных объектов является сам человек, а точнее его руки, ноги и даже левая и правая половины лица. В случае молекул хиральность имеет очень заметные последствия. Например, молекулы аминокислот нашего организма почти все левозакрученные (и поэтому безвкусны), а сахара — правозакрученные (сладки на вкус). Если мы получим сахар с "противоположно ориентированной" молекулой, вкус его перестанет быть сладким, хотя состав не изменится совершенно. То же относится и лекарствам, и любой пище — если оставить её состав неизменным, но заменить все левовращающие молекулы на правовращающие, то такая еда фактически станет ядом.
На первый взгляд непонятно, почему земная жизнь столь строго предпочитает "левые" аминокислоты. По современным представлениям после возникновения Земли на ней должны были быть представлены как те, так и другие аминокислоты, появившиеся ещё до формирования планет, в протопланетном диске. Значит, первые формы жизни, отвергавшие правовращающие аминокислоты, лишали себя доступа к части окружавшей их питательной органики.
На сегодня существует две группы гипотез, объясняющих странные хиральные предпочтения земной жизни. Первая говорит, что они сформировались случайно. Если это так, на других планетах они могут быть иными. Тогда существуют так называемые "зеркальные миры" — места с развитой биосферой, но "правыми" аминокислотами и левозакрученными сахарами.
В этом плане обнаружение американскими учёными следов хиральных молекул окиси пропилена имеет огромное значение. Следы хиральности говорят, что вопрос выбора той или иной формы молекул аминокислот стоял и перед внеземной жизнью. В Солнечной системе левозакрученных аминокислот почему-то больше — на метеоритах, падающих на нашу планету, их на 15—20% больше, чем правозакрученных. Если ситуация у далеких звёзд окажется такой же — значит, местная жизнь будет биохимически близка земной. Это в значительной степени снимет и вопрос о том, почему земная биосфера выбрала именно левозакрученные аминокислоты. В противоположном случае может оказаться, что там существует полностью альтернативная биохимия и то, что для нас является едой или лекарством, для организмов других планет будет ядом (и наоборот).