Pirms bija tāda dzīve, kādu mēs to zinām, bija molekulas. Bet daudzi soļi, kas ved uz šo pāreju, joprojām ir viens no zinātnes iemīļotajiem noslēpumiem.
Jaunie pētījumi liecina, ka dzīvības veidojošie elementi - prebiotiskās molekulas - var veidoties planētu atmosfērā, kur putekļi nodrošina drošu platformas veidošanos un dažādas reakcijas ar apkārtējo plazmu nodrošina pietiekami daudz enerģijas, kas nepieciešama dzīvības radīšanai.
"Ja dzīves veidošanās ir līdzīga finierzāģa mīklai - ļoti lielai un sarežģītai finierzāģa mīklai -, tad man patīk iedomāties prebiotiskās molekulas kā dažus no atsevišķiem mīklas gabaliņiem," sacīja Sentdžordžesas profesors Dr. Kregs Starks. “Saliekot gabalus, veidojas sarežģītākas bioloģiskās struktūras, padarot skaidrāku, atpazīstamāku attēlu. Un, kad visi gabali ir vietā, iegūtais attēls ir dzīve. ”
Mēs šobrīd domājam, ka starp sīkzvaigžņu telpā esošajiem sīkajiem ledus graudiem veidojas prebiotiskās molekulas. Lai arī tas varētu šķist pretrunā ar viegli pieņemto uzskatu, ka dzīvība kosmosā nav iespējama, graudu virsma patiesībā nodrošina jauku viesmīlīgu vidi dzīvības veidošanai, jo tā aizsargā molekulas no kaitīga kosmosa starojuma.
"Molekulas veidojas uz putekļu virsmas, veidojot atomus un molekulas no apkārtējās gāzes adsorbcijas," Starks stāstīja Space Magazine. "Ja jums ir pieejamas sastāvdaļas, kas vajadzīgas konkrēta molekulārā savienojuma pagatavošanai, un ja apstākļi ir piemēroti, jūs strādājat."
Ar “nosacījumiem” Starks norāda uz otro nepieciešamo sastāvdaļu: enerģiju. Vienkāršās molekulas, kas apdzīvo galaktiku, ir samērā stabilas; bez neticami daudz enerģijas viņi neveidos jaunas saites. Tiek uzskatīts, ka tieši šī iemesla dēļ dzīvība varētu veidoties zibens spērienos un vulkānu izvirdumos.
Tā Starks un viņa kolēģi pievērsa uzmanību eksoplanetu atmosfērai, kur putekļi ir iegremdēti plazmā, kas pilna ar pozitīvajiem joniem un negatīvajiem elektroniem. Šeit putekļu daļiņu elektrostatiskā mijiedarbība ar plazmu var nodrošināt nepieciešamo enerģiju prebiotisko savienojumu veidošanai.
Plazmā putekļu graudi brīvos elektronus ātri absorbēs, kļūstot negatīvi uzlādēti. Tas notiek tāpēc, ka elektroni ir vieglāki un tāpēc ātrāki nekā pozitīvie joni. Kad putekļu graudi būs negatīvi uzlādēti, tie piesaistīs pozitīvo jonu plūsmu, kas paātrināsies pret putekļu daļiņu un saduras ar vairāk enerģijas nekā neitrālā vidē.
Lai to pārbaudītu, autori izpētīja atmosfēras paraugu, kas ļāva viņiem izpētīt dažādus procesus, kas var pārvērst jonizēto gāzi plazmā, kā arī noteikt, vai plazma izraisīs pietiekami enerģētiskas reakcijas.
"Kā principa pierādījumu mēs apskatījām ķīmisko reakciju secību, kas noved pie visvienkāršākās aminoskābes glicīna veidošanās," sacīja Starks. Aminoskābes ir lieliski prebiotisko molekulu piemēri, jo tās ir vajadzīgas olbaltumvielu, peptīdu un fermentu veidošanai.
Viņu modeļi parādīja, ka “plazmas jonus patiešām var paātrināt līdz pietiekamai enerģijai, kas pārsniedz aktivizācijas enerģiju formaldehīda, amonjaka, ciānūdeņraža un galu galā aminoskābes glicīna veidošanai”, Starks stāstīja Space Magazine. "Tas, iespējams, nebija iespējams, ja plazmas nebija."
Autori parādīja, ka ar pieticīgu temperatūru plazmā ir pietiekami daudz enerģijas, lai veidotu prebiotiskās molekulas glicīnu. Augstāka temperatūra var arī izraisīt sarežģītākas reakcijas un tāpēc sarežģītākas prebiotiskās molekulas.
Starks un viņa kolēģi parādīja dzīvotspējīgu ceļu uz prebiotiskas molekulas veidošanos un līdz ar to arī dzīvi šķietami parastos apstākļos. Kaut arī dzīves izcelsme var palikt par vienu no zinātnes iemīļotajiem noslēpumiem, mēs turpinām gūt labāku izpratni - vienu mīklu gabalu vienlaikus.
Raksts ir pieņemts publicēšanai žurnālā Astrobiology un ir pieejams lejupielādei šeit.
