Przeskocz do treści

Delta mi!

Chemia życia w kosmosie

Michał Bejger

o artykule ...

  • Publikacja w Delcie: październik 2015
  • Publikacja elektroniczna: 30-09-2015

Skąd wzięło się na Ziemi życie? Jedną z hipotez jest panspermia, według której życie rozprzestrzenia się we Wszechświecie przenoszone pomiędzy planetami i układami słonecznymi przez meteoryty i komety. Nieco mniej radykalną (a przez to bardziej realistyczną?) wersją panspermii jest panspermia molekularna...

(Nieożywione) związki organiczne, elementarne "cegiełki", z których korzystają wszelkie mechanizmy życiowe, tworzą się w przestrzeni kosmicznej i są przenoszone przez komety i meteoryty na powierzchnie planet. Tam, w odpowiednich warunkach molekuły materii nieożywionej wchodzą w reakcje z innymi związkami, tworzą najprostsze samoreplikujące się mechanizmy molekularne, co w konsekwencji prowadzi do powstania "materii ożywionej", czyli życia (wypada jednak zaznaczyć, że ten ostatni krok - przejście od najmniejszych molekularnych maszyn do mini-organizmów - jest najbardziej tajemniczy i najmniej obecnie zbadany).

Od wczesnych lat siedemdziesiątych XX wieku jest jasne, że materia w przestrzeni kosmicznej składa się w znacznej części z materii organicznej - liczne dowody znajduje się w liniach widmowych mgławic i we wnętrzach meteorytów. Astronomowie obserwują w ten sposób różne wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, a także inne związki aromatyczne, takie jak niezwykle istotna dla chemii życia pirymidyna |(C2H4N2). Pochodnymi pirymidyny są cytozyna, tymina i uracyl, czyli podstawowe elementy, z których składają się DNA i RNA. Niedawno w laboratorium NASA w Ames pokazano, że w warunkach przestrzeni kosmicznej (niskich temperatur i silnego promieniowania ultrafioletowego) związki te można bez problemu otrzymać z pirymidyny (jest to kolejne z serii doświadczeń w duchu słynnego eksperymentu Millera-Ureya z roku 1952).

Wracając do obserwacji astronomicznych: po raz pierwszy astronomowie są w stanie stwierdzić obecność skomplikowanych związków organicznych w dysku protoplanetarnym otaczającym młodą gwiazdę. Obserwacje zespołu ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) dotyczą odpowiednika pasa Kuipera wokół gwiazdy MWC 480, której masa wynosi około ,2M a wiek szacuje się na jedynie milion lat. W dysku MWC 480 znajduje się znacząca ilość acetonitrylu (CH3CN), najprostszego nitrylu - cząstki organicznej zawierającej grupę funkcyjną CN - a także cyjanowodoru (HCN), prostszej cząstki nieorganicznej. Aktywna grupa CN jest niezwykle istotna dla tworzenia się aminokwasów, czyli elementów budulcowych białek. Acetonitrylu jest wokół MWC 480 tak wiele, że mógłby wypełnić ziemskie oceany. Jeśli w przyszłości wokół gwiazdy powstaną planety, jest wielce prawdopodobne, że przyniesione z zewnętrznych części dysku przez komety cząstki organiczne w rodzaju |CH3CN i ich pochodnych przyczynią się do powstania na nich życia.