Preden je bilo življenje takšno, kot ga poznamo, so bile molekule. Toda množica korakov, ki vodijo do tega prehoda, je ostala ena izmed najljubših skrivnosti znanosti.
Nove raziskave kažejo, da se lahko gradbeni elementi življenja - prebiotične molekule - tvorijo v atmosferi planetov, kjer prah zagotavlja varno platformo in različne reakcije z okoliško plazmo zagotavljajo dovolj energije, ki je potrebna za ustvarjanje življenja.
"Če je življenje v obliki sestavljanke - zelo velika in zapletena sestavljanka, si predstavljam prebiotične molekule kot nekatere posamezne sestavljanke," je povedal profesor iz Andrewa Craig Stark. »Če sestavite koščke, oblikujete bolj zapletene biološke strukture, kar naredi jasnejšo in bolj prepoznavno sliko. In ko so vsi deli na mestu, je nastala slika življenje. "
Trenutno mislimo, da se prebiotične molekule tvorijo na drobnih ledenih zrnih v medzvezdnem prostoru. Čeprav se zdi, da to nasprotuje sprejetemu prepričanju, da je življenje v vesolju nemogoče, površina zrna dejansko zagotavlja lepo gostoljubno okolje za življenje, saj ščiti molekule pred škodljivim vesoljskim sevanjem.
"Molekule nastajajo na prašni površini zaradi adsorpcije atomov in molekul iz okoliškega plina," je Stark povedal za Space Magazine. "Če so na voljo ustrezne sestavine za izdelavo določene molekularne spojine in so pogoji pravi, poslujete."
Po "pogojih" Stark namiguje na drugo potrebno sestavino: energijo. Preproste molekule, ki naseljujejo galaksijo, so relativno stabilne; brez neverjetne količine energije ne bodo oblikovali novih vezi. Mislilo se je, da bi se lahko življenje prav zaradi tega pojavilo v strelih in vulkanskih izbruhih.
Tako so Stark in njegovi sodelavci usmerili pogled v atmosfero eksoplanetov, kjer je prah potopljen v plazmo, polno pozitivnih ionov in negativnih elektronov. Tu lahko elektrostatična interakcija prašnih delcev s plazmo zagotavlja veliko energije, potrebne za tvorbo prebiotičnih spojin.
V plazmi bo prašno zrno hitro vpijelo proste elektrone in postalo negativno napolnjeno. To je zato, ker so elektroni lažji in zato hitrejši od pozitivnih ionov. Ko je zrno prahu negativno napolnjeno, bo priteklo tok pozitivnih ionov, ki se bodo pospešili proti prašnemu delcu in trčili z več energije, kot bi jih imeli v nevtralnem okolju.
Da bi to preizkusili, so avtorji preučili primer ozračja, ki jim je omogočilo preučevanje različnih procesov, ki lahko ionizirani plin spremenijo v plazmo, in ugotovili, ali bo plazma povzročila dovolj energijske reakcije.
"Kot dokaz načela smo gledali na zaporedje kemijskih reakcij, ki vodijo do nastanka najpreprostejše aminokisline glicina," je dejal Stark. Aminokisline so odlični primeri prebiotičnih molekul, ker so potrebne za tvorbo beljakovin, peptidov in encimov.
Njihovi modeli so pokazali, da "planske ione resnično lahko pospešimo do zadostne energije, ki presega aktivacijske energije za tvorbo formaldehida, amoniaka, vodikovega cianida in na koncu aminokisline glicin," je Stark povedal za Space Magazine. "To morda ne bi bilo mogoče, če plazma ni."
Avtorja sta dokazala, da ima skromne temperature v plazmi dovolj energije, da tvori prebiotično molekulo glicin. Višje temperature lahko omogočijo tudi bolj zapletene reakcije in zato bolj zapletene prebiotične molekule.
Stark in njegovi sodelavci so v navidez pogostih pogojih pokazali izvedljivo pot do tvorbe prebiotične molekule in s tem življenja. Čeprav je izvor življenja morda še vedno ena izmed najljubših skrivnosti znanosti, še naprej dobimo boljše razumevanje, en kos sestavljanke.
Članek je bil sprejet za objavo v reviji Astrobiology in je na voljo za prenos tukaj.
