Изучив все известные химические элементы и способы их соединения, группа ученых выделила почти триста химических реакций, которые могут стать залогом возникновения жизни на экзопланетах. При этом условия в этих мирах не обязаны быть похожими на земные.
Жизнь на экзопланете, если она там есть, может кардинально отличаться от земной. Учитывая разнообразие химических элементов и планет во Вселенной, поиск жизни следует проводить не только на планетах, похожих на Землю.
Появление жизни – процесс возникновения чего-то из ничего. Но это „что-то“ не может появиться единожды. Жизнь основана на химии и условиях, способных генерировать самовоспроизводящиеся реакции, считает Бетюль Качар, астробиолог, профессор бактериологии Университета Вашингтона в Мэдисоне (США) и соавтор исследования.
Для зарождения жизни на любой планете необходима постоянно воспроизводящаяся относительно простая химическая реакция, продукты которой сами ускоряют процесс. В химии такие реакции называются автокаталитическими. Размножение и рост живых организмов — сложная автокаталитическая реакция. Например, пара особей одного вида, размножаясь, порождает новые особи, способные к размножению и ускоряющие этот процесс.
Ввиду сходства динамики живых систем с автокаталитическими химическими системами, учёные полагают, что появление жизни обусловлено одной или несколькими простыми автокаталитическими реакциями. Авторы нового исследования составили наиболее полную возможную सूची таких реакций, обнаружив 270 вариантов, большая часть которых не включает органические соединения (соединения углерода). Полный список реакций, методики анализа и подробные выводы учёных представлены в статье. опубликованной в журнале Journal of the American Chemical Society.
В открытых автокаталитических реакциях участвуют все 18 групп элементов периодической таблицы: от лантаноидов до актиноидов, включая радиоактивные элементы, такие как торий и уран. Условия протекания этих реакций, например температура, давление или кислотность среды, весьма разнообразны.
Анализ расширил список условий на экзопланетах, где простые химические вещества могли бы начать саморазвиваться и породить простейшую жизнь.
Необходимо выбрать подходящую реакцию для конкретной планеты с ее специфическими условиями и попытаться обнаружить молекулы реагентов или продуктов в ее атмосфере. Исследователи также подчеркнули, что некоторые автокаталитические системы нуждаются в эффективном пространственном или временном разделении реагентов и продуктов, чтобы основные и вспомогательные реакции могли протекать одновременно. По этой причине природные автокаталитические системы встречаются редко.