אבני הבניין של החיים יכולות להיווצר בעננים הבין-כוכביים

צוות חוקרים בינלאומי הראה כי גליצין, חומצת האמינו הפשוטה ביותר ואבן בניין חשובה של החיים, ניתנת להיווצרות בתנאים חריפים הקיימים בחלל

[תרגום מאת ד”ר משה נחמני]

ממצאי המחקר, שפורסמו בכתב העת המדעי Nature Astronomy, מציעים כי גליצין, וכנראה גם חומצות אמינו אחרות, יכולות להיווצר בעננים הבין-כוכביים הדחוסים הרבה לפני שעננים אלו מתגבשים לכדי כוכבים ופלנטות חדשים. שביטים מהווים את החומר הקדמוני ביותר במערכת השמש שלנו ומשקפים את ההרכב המולקולרי שהיה קיים כאשר השמש והכוכבים שלנו רק נוצרו. הגילוי של גליצין בשביט 67P/Churyumov-Gerasimenko ובדגימות שהוחזרו לכדור הארץ על ידי הגשושית “סטארדאסט” מרמז כי חומצות אמינו, כדוגמת גליצין, נוצרו הרבה לפני היווצרותם של הכוכבים עצמם. אולם, עד לאחרונה, החוקרים סברו כי ההיווצרות של גליצין מחייבת חשיפה לאנרגיה, סברה שהציבה הגבלות על הסביבה שבה חומצה זו יכולה להיווצר. במסגרת המחקר החדש, צוות בינלאומי של אסטרופיזיקאים ושל אסטרוכימאים שפעלו בהולנד הראה כי ניתן ליצר גליצין על פני השטח של גרגירי אבק קפואים, בהיעדר אנרגיה, באמצעות ‘כימיה אפלה’. הממצאים הללו סותרים מחקרים קודמים שרמזו כי קרינה על-סגולה היא הנדרשת על מנת ליצור את המולקולה הזו. מסביר אחד מהשותפים למחקר: “כימיה אפלה מתייחסת לכימיה המתבצעת ללא צורך בקרינה אנרגטית. במעבדה, הצלחנו לדמות את התנאים המתקיימים בתוך העננים הבין-כוכביים האפלים שם חלקיקי אבק קפואים המצופים על ידי שכבות דקיקות של קרח עוברים תגובות באמצעות אטומים הפוגעים זה בזה תוך יצירת חומרי מוצא וצורוני ביניים פעילים המתחברים יחדיו ליצירת חומצות אמינו”.  

תגלית בשביט של רוזטה

בהתחלה, המדענים הראו כי מתילאמין, חומר המוצא לגליצין שהתגלה בשביט 67P אכן מתקבל בתנאים אלו. לאחר מכן, תוך שימוש במערכת ריק ייחודית, המצוידת בסדרה של אלומות אטומים, ובזכות אמצעים אבחוניים מדויקים, הם הצליחו לאמת כי ניתן לייצר גם את התרכובת גליצין, ושהנוכחות של מים קפואים הייתה חיונית בתהליך זה. מחקר המשך שנעשה על ידי מודלים אסטרוכימיים אימת את הממצאים הניסיוניים ואיפשר לחוקרים להרחיב את הנתונים שהתקבלו מלוח זמנים טיפוסי של יום יחיד במעבדה לתנאים הבין-כוכביים, הנמשכים מיליוני שנים. “מתוך הממצאים הללו למדנו כי כמויות קטנות, אך משמעותיות, של גליצין יכולות להיווצר בחלל במשך הזמן”, אמר אחד מהחוקרים שהיה אחראי למודלים.

“המסקנה החשובה הנגזרת מתוך מחקר זה היא שמולקולות הנחשבות לאבני הבניין של החיים יכלו להיווצר כבר בשלב שהיה הרבה יותר מוקדם משלב היווצרותם של כוכבים, שמשות ופלנטות”, טוען אחד מהחוקרים. “היווצרות מוקדמת כזו של גליצין באזורי ההתפתחות של יצירת כוכבים מרמזת כי חומצת אמינו זו אכן יכולה להיווצר בחלל והיא אף נשמרת בתוך מבנה הקרח”. מרגע היווצרותה, גליצין יכולה גם להפוך לחומר מוצא למולקולות אורגניות מורכבות אחרות, ביניהן כמובן שאר חומצות האמינו המוכרות לנו על פני כדור הארץ”, אמר החוקר הראשי. “אם נעשה שימוש באותו מנגנון, בעיקרון, אזי ניתן להוסיף קבוצות פונקציונאליות אחרות למבנה הגליצין, וליצור בכך חומצות אמינו אחרות, כגון אלנין וסרין בתוך עננים אפלים בחלל. בסופו של דבר, מלאי עשיר זה של מולקולות אורגניות ירכיב את גרמי השמיים השונים, כדוגמת שביטים, שיובילו אותן לפלנטות צעירות, כפי שאולי התרחש בכדור הארץ ובפלנטות רבות אחרות”.       

תקציר המאמר

 עוד בנושא באתר הידען: