Enne kui oli elu, nagu me seda teame, olid molekulid. Kuid hulgaliselt samme, mis viivad selle üleminekuni, on jäänud üheks teaduse armastatud saladuseks.
Uued uuringud viitavad sellele, et elu ehitusplokid - prebiootilised molekulid - võivad moodustuda planeetide atmosfääris, kus tolm on ohutu platvormi moodustamiseks ja mitmesugused reaktsioonid ümbritseva plasmaga pakuvad piisavalt energiat, mis on vajalik elu loomiseks.
"Kui elu moodustamine on nagu pusle - väga suur ja keeruline pusle -, siis meeldib mulle ette kujutada prebiootilisi molekule kui üksikuid pusletükke," ütles St. Andrewsi professor dr Craig Stark. „Tükkide kokku panemisel moodustuvad keerukamad bioloogilised struktuurid, mis teeb selgema ja äratuntavama pildi. Ja kui kõik tükid on paigas, on tulemuseks pilt. "
Praegu arvame, et prebiootilised molekulid tekivad tähtedevahelises ruumis väikestel jääteradel. Ehkki see võib tunduda vastuolus kergesti aktsepteeritud veendumusega, et kosmoses on elu võimatu, pakub teravilja pind tegelikult eluks kena külalislahke keskkonna, kuna see kaitseb molekule kahjuliku kosmosekiirguse eest.
"Molekulid moodustuvad tolmu pinnal aatomite ja molekulide adsorptsioonil ümbritsevast gaasist," rääkis Stark Space Magazine'ile. "Kui konkreetse molekulaarse ühendi valmistamiseks sobivad koostisosad on olemas ja tingimused on sobivad, tegutsete teie."
"Tingimuste" all soovitab Stark mainida teist vajalikku koostisosa: energiat. Galaktikat asustavad lihtsad molekulid on suhteliselt stabiilsed; ilma uskumatu energiakoguseta ei moodusta nad uusi võlakirju. Arvatakse, et just sel põhjusel võib elu tekkida välgulöökides ja vulkaanipursketes.
Nii pöörasid Stark ja tema kolleegid pilgu eksoplaneetide atmosfääri, kus tolm sukeldatakse positiivsete ioonide ja negatiivsete elektronide täis plasmasse. Tolmuosakeste elektrostaatilised koostoimed plasmaga võivad siin anda vajalikku energiat prebiootiliste ühendite moodustamiseks.
Plasmas imab tolmutera vabad elektronid kiiresti, muutudes negatiivseks. Seda seetõttu, et elektronid on positiivsetest ioonidest kergemad ja seetõttu kiiremad. Kui tolmutera on negatiivselt laetud, meelitab see positiivsete ioonide voogu, mis kiireneb tolmuosakeste poole ja põrkub kokku suurema energiaga kui nad oleksid neutraalses keskkonnas.
Selle katsetamiseks uurisid autorid näite atmosfääri, mis võimaldas neil uurida erinevaid protsesse, mis võivad ioniseeritud gaasi muuta plasmaks, ning teha kindlaks, kas plasma põhjustab piisavalt energeetilisi reaktsioone.
"Põhimõtte tõendina vaatlesime keemiliste reaktsioonide jada, mis viivad lihtsaima aminohappe glütsiini moodustumiseni," ütles Stark. Aminohapped on prebiootiliste molekulide suurepärased näited, kuna neid vajatakse valkude, peptiidide ja ensüümide moodustamiseks.
Nende mudelid näitasid, et "plasma ioone saab tõepoolest kiirendada formaldehüüdi, ammoniaagi, vesiniktsüaniidi ja lõppkokkuvõttes aminohappe glütsiini moodustamiseks vajalike aktivatsioonienergiateni", rääkis Stark Space Magazine'ile. "Plasma puudumise korral ei pruugi see võimalik olla."
Autorid näitasid, et tagasihoidliku plasmatemperatuuri korral on prebiootilise molekuli glütsiini moodustamiseks piisavalt energiat. Kõrgem temperatuur võib võimaldada ka keerulisemaid reaktsioone ja seetõttu keerukamaid prebiootilisi molekule.
Stark ja tema kolleegid näitasid tavalist näiliselt elujõulist teed prebiootilise molekuli ja seega ka elu moodustamiseks. Ehkki elu päritolu võib jääda teaduse armastatud saladuste hulka, saame parema mõistmise, üks pusletükk korraga.
Töö on aktsepteeritud avaldamiseks ajakirjas Astrobiology ja on allalaadimiseks saadaval siit.
