Po raz pierwszy naukowcy wykryli w przestrzeni międzygwiazdowej złożoną cząsteczkę kluczową dla istnienia życia
27 tysięcy lat świetlnych od nas, w obłoku molekularnym znajdującym się pobliżu centrum Drogi Mlecznej, naukowcy odnaleźli złożoną cząsteczkę określaną jako cegiełka życia. Nie oznacza to, że znaleźliśmy obce życie. Jednak wykonaliśmy ogromny krok w kierunku zrozumienia chemicznego powiązania między kosmosem a podstawowymi składnikami istot żywych.
Po raz pierwszy naukowcom udało się wykryć złożoną, pierścieniową cząsteczkę składającą się z 13 atomów, w tym siarki, w przestrzeni międzygwiazdowej. Dokonał tego zespół astronomów z Instytutu Maksa Plancka Fizyki Pozaziemskiej oraz Centrum Astrobiologii CSIC-INTA.
Cząsteczka została odkryta dzięki analizom widma międzygwiezdnego obłoku molekularnego G+0.693–0.027, czyli regionu formowania się gwiazd położonego około 27 tysięcy lat świetlnych od Ziemi, w pobliżu centrum Drogi Mlecznej. Odkrycie to wypełnia kluczową lukę, łącząc prostą chemię zachodzącą w przestrzeni kosmicznej ze złożonymi organicznymi „cegiełkami” życia znajdowanymi w kometach i meteorytach. – Jest to istotny krok w kierunku wyjaśnienia kosmicznego pochodzenia chemii życia – przekonują naukowcy w informacji prasowej na temat odkrycia.
Budulec życia
Zidentyfikowana w obłoku molekularnym cząsteczka to 2,5-cykloheksadien-1-tion (C₆H₆S) – pierścieniowy węglowodór zawierający siarkę, powstający w reakcjach biochemicznych. Został on zidentyfikowany dzięki połączeniu eksperymentów laboratoryjnych z obserwacjami astronomicznymi. Dzięki stabilnemu, sześcioczłonowemu pierścieniowi i łącznej liczbie 13 atomów znacznie przewyższa rozmiarem wszystkie wcześniej wykryte w kosmosie związki zawierające siarkę, co ma istotne znaczenie dla badań nad kosmicznymi początkami życia.
– Jest to pierwsze jednoznaczne wykrycie złożonej, pierścieniowej cząsteczki zawierającej siarkę w przestrzeni międzygwiazdowej. I zarazem kluczowy krok w kierunku zrozumienia chemicznego związku między kosmosem a podstawowymi składnikami życia – mówi dr Mitsunori Araki, naukowiec z Instytutu Maxa Plancka i główny autor badania.
Międzygwiezdny skarbiec związków organicznych
Do tej pory astronomowie identyfikowali w przestrzeni międzygwiazdowej jedynie niewielkie związki siarki, najczęściej złożone z sześciu lub mniej atomów. Bardziej złożone molekuły, pełniące kluczową rolę w białkach i enzymach, pozostawały nieuchwytne. Czy nowoodkryta cząsteczka wypełni lukę między chemią międzygwiazdową a zasobem związków organicznych znanych z komet i meteorytów była jednym z głównych problemów astrochemii?
Jak twierdzą eksperci, cząsteczka C₆H₆S jest strukturalnie spokrewniona ze związkami występującymi w próbkach pozaziemskich i stanowi pierwszy tego typu przypadek jednoznacznie potwierdzony w przestrzeni kosmicznej. Badacza z Instytutu Maksa Plancka twierdzą, że tworzy ona bezpośredni chemiczny „most” między ośrodkiem międzygwiazdowym a naszym Układem Słonecznym.
Radiowy odcisk palca
Badania nad cząsteczką były wielofazowe i obejmowały obserwacje, analizę widma, badania laboratoryjne oraz porównawcze. Zespół zsyntetyzował cząsteczkę w laboratorium, poddając intensywnie pachnący ciekły tiofenol (C₆H₅SH) działaniu wyładowania elektrycznego o napięciu 1000 woltów. Korzystając z opracowanego samodzielnie spektrometru badacze precyzyjnie zmierzyli częstotliwości emisji radiowej C₆H₆S, uzyskując unikatowy „odcisk palca”. Ten radiowy wzorzec został z kolei porównany z danymi astronomicznymi uzyskanymi przy użyciu radioteleskopów IRAM o średnicy 30 metrów oraz Yebes o średnicy 40 metrów w Hiszpanii.
– Nasze wyniki pokazują, że trzynastoatomowa cząsteczka, strukturalnie podobna do tych występujących w kometach, istnieje już w młodym, pozbawionym gwiazd obłoku molekularnym. Dowodzi to, że chemiczne podstawy życia powstają na długo przed formowaniem się gwiazd – podkreśla dr Valerio Lattanzi, naukowiec z Instytutu Maksa Plancka.
Wygląda na to, że fundamentalne składniki życia mogły powstać w głębi kosmosu na długo przed pojawieniem się Ziemi. A to oznaczałoby, że składniki niezbędne do powstania życia jakie znamy, są bardziej powszechne niż nam się wydaje.
Źródło: Nature Astronomy
Nasza autorka
Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka
Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Pisze przede wszystkim o eksploracji kosmosu, astronomii i historii. Związana z Centrum Badań Kosmicznych PAN oraz magazynami portali Gazeta.pl i Wp.pl. Ambasadorka Śląskiego Festiwalu Nauki. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.