Iki tol, kol nebuvo gyvybės, kaip mes ją žinome, buvo molekulių. Tačiau daugybė žingsnių, vedančių prie šio perėjimo, liko viena iš mėgstamiausių mokslo paslapčių.
Nauji tyrimai rodo, kad gyvybės elementai - prebiotinės molekulės - gali susidaryti planetų atmosferoje, kur dulkės sudaro saugią platformą susidaryti, o įvairios reakcijos su aplinkine plazma suteikia pakankamai energijos, reikalingos gyvybei sukurti.
„Jei gyvenimo formavimasis yra tarsi dėlionės - labai didelis ir sudėtingas dėlionės -, aš mėgstu įsivaizduoti prebiotines molekules kaip kai kurias atskiras dėlionės dalis“, - sakė Šv. Andriaus profesorius dr. Craigas Starkas. „Sudėjus gabalus, susidaro sudėtingesnės biologinės struktūros, kad vaizdas būtų aiškesnis ir atpažįstamas. Ir kai visi kūriniai yra savo vietoje, gaunamas paveikslas yra gyvenimas. “
Šiuo metu manome, kad ant mažų ledo grūdų tarpžvaigždinėje erdvėje susidaro prebiotinės molekulės. Nors tai gali prieštarauti lengvai priimtam įsitikinimui, kad gyvybė kosmose neįmanoma, grūdų paviršius iš tikrųjų sudaro malonią svetingą aplinką gyvenimui susiformuoti, nes apsaugo molekules nuo kenksmingos kosminės radiacijos.
„Molekulės susidaro dulkių paviršiuje adsorbuojant atomus ir molekules iš aplinkinių dujų“, - Starkas pasakojo „Space Magazine“. „Jei yra tinkamų ingredientų tam tikram molekuliniam junginiui gaminti, o sąlygos yra tinkamos, jūs verslas“.
„Sąlygomis“ Starkas užsimena apie antrą būtiną ingredientą: energiją. Paprastos molekulės, apgyvendinančios galaktiką, yra gana stabilios; be neįtikėtino energijos kiekio jie nesudarys naujų ryšių. Manoma, kad dėl šios priežasties gyvybė gali susiformuoti žaibo smūgiais ir ugnikalnių išsiveržimais.
Taigi Starkas ir jo kolegos atkreipė dėmesį į egzoplanetų atmosferą, kur dulkės yra panardintos į plazmą, kurioje pilna teigiamų jonų ir neigiamų elektronų. Elektrostatinė dulkių dalelių sąveika su plazma gali suteikti daug energijos, reikalingos prebiotiniams junginiams sudaryti.
Plazmoje dulkių grūdeliai greitai sugers laisvuosius elektronus ir tampa neigiamai įkrauti. Taip yra todėl, kad elektronai yra lengvesni, taigi ir greitesni, nei teigiami jonai. Kai dulkių grūdai bus neigiamai įkrauti, jie pritrauks teigiamų jonų srautą, kuris paspartės link dulkių dalelių ir susidurs su daugiau energijos nei jie būtų neutralioje aplinkoje.
Norėdami tai išbandyti, autoriai ištyrė pavyzdinę atmosferą, kuri leido ištirti įvairius procesus, kurie gali paversti jonizuotas dujas plazma, taip pat nustatyti, ar plazma sukels pakankamai energetines reakcijas.
„Kaip principo įrodymą mes pažvelgėme į cheminių reakcijų, kurios sukelia paprasčiausios aminorūgšties glicino susidarymą, seką“, - teigė Starkas. Amino rūgštys yra puikūs prebiotinių molekulių pavyzdžiai, nes jos reikalingos baltymams, peptidams ir fermentams formuotis.
Jų modeliai parodė, kad „iš tikrųjų plazmos jonus galima pagreitinti iki pakankamos energijos, kuri viršija aktyvacijos energiją, kad susidarytų formaldehidas, amoniakas, vandenilio cianidas ir galiausiai aminorūgštis glicinas“, - Starkas pasakojo „Space Magazine“. „Tai galėjo būti neįmanoma, jei plazmos nebuvo.“
Autoriai pademonstravo, kad esant kuklioms temperatūroms plazmoje, yra pakankamai energijos, kad susidarytų prebiotinės molekulės glicinas. Aukštesnė temperatūra taip pat gali sukelti sudėtingesnes reakcijas, todėl sudėtingesnės prebiotinės molekulės.
Starkas ir jo kolegos pademonstravo perspektyvų kelią prebiotinės molekulės susidarymui, taigi ir gyvenimui, atrodytų, įprastomis sąlygomis. Nors gyvenimo kilmė gali likti viena iš mokslo mylimiausių paslapčių, mes ir toliau įgyjame geresnį supratimą, vieną dėlionės elementą vienu metu.
Straipsnis buvo priimtas publikavimui žurnale „Astrobiology“ ir jį galima atsisiųsti čia.
