האם מולקולות טרום-חיים נוצרו באטמוספירות של כוכבי-לכת מרוחקים?

כיום החוקרים סבורים כי המולקולות הטרום-חיים נוצרו על גביי גרגירי קרח זעירים בחלל הבין-כוכבי. למרות שטיעון זה נראה כסותר את הסברה המקובלת כי החיים בחלל בלתי אפשריים, פני השטח של הגרגירים הללו למעשה כן מספקים סביבה נוחה התורמת ליצירת חיים מאחר והיא מגינה על המולקולות מקרינת החלל המזיקה.

כוכב לכת עם אטמוספירה עבה. איור: נאס"א
כוכב לכת עם אטמוספירה עבה. איור: נאס"א

לפני שהתקיימו החיים כפי שאנו מכירים אותם, היו כאן מולקולות, ולאחר מספר שלבים רבים ובלתי צפויים המולקולות הללו עברו מהפך רציני: הן הפכו למערכות מורכבות שבאפשרותן להשתכפל, להעביר מידע וליזום תגובות כימיות. אולם, השלב הראשון שהוביל למהפך זה עדיין נותר אחת מהתעלומות הגדולות בעולם המדע.

מחקר חדש מציע כי אבני הבניין של החיים – המולקולות טרום-החיים – יכלו להיווצר באטמוספירה של כוכבי הלכת המרוחקים מכדור הארץ, שם סביבת האבק מספקת להם תשתית בטוחה ומגינה להיווצר וגם את הפלסמה הסובבת אותן המספקת להן מספיק אנרגיה, בכמות הנדרשת לבריאת חיים.

"אם יצירת החיים היא כמו משחק הרכבה (לגו או פאזל) – משחק הרכבה גדול ומורכב ביותר – הייתי מדמיין את המולקולות טרום-החיים כחלק מפיסות הפאזל הפרטניות," אמר הפרופסורCraig Stark מאוניברסיטת סנט אנדריוס. "כאשר משלבים יחדיו את הפיסות מקבלים מבנים ביולוגיים מורכבים מאוד המובילים לתמונה ברורה ומובנית יותר. וכאשר כל הפיסות נוחתות במקומות הנכונים להן, התמונה המתקבלת היא החיים עצמם."

כיום החוקרים סבורים כי המולקולות הטרום-חיים נוצרו על גביי גרגירי קרח זעירים בחלל הבין-כוכבי. למרות שטיעון זה נראה כסותר את הסברה המקובלת כי החיים בחלל בלתי אפשריים, פני השטח של הגרגירים הללו למעשה כן מספקים סביבה נוחה התורמת ליצירת חיים מאחר והיא מגינה על המולקולות מקרינת החלל המזיקה.

"מולקולות נוצרות על גביי משטח האבק בעקבות ספיחה והצטברות של אטומים ומולקולות אחרות המגיעות מהגז שבסביבה," מסביר החוקר הראשי. הדרישה הנוספת ליצירתן של מולקולות אלו היא אנרגיה. המולקולות הפשוטות המאכלסות את הגלקסיה הן די יציבות; בהעדר כמות אדירה של אנרגיה הן לא תייצרנה קשרים חדשים. הסברה המקובלת היום גורסת כי החיים נוצרו בעזרת האנרגיה שהגיעה מהברקים וההתפרצויות הגעשיות שעל פני כדור הארץ.

לפיכך, החוקרים הפנו את תשומת ליבם לאטמוספירות של כוכבי לכת הנמצאים מחוץ למערכת השמש (exoplanets), שם שקוע אבק בתוך פלסמה הגדושה ביונים חיוביים ובאלקטרונים שליליים. בסביבה זו האינטראקציות האלקטרוסטטיות של חלקיקי האבק עם הפלסמה עשויות לספק את האנרגיה הגבוהה הנדרשת ליצירתן של מולקולות טרום-חיים.

בפלסמה עצמה, גרגירי האבק יגיבו עם האלקטרונים החופשיים במהירות ויהפכו לטעונים שלילית. זאת לאור העובדה כי אלקטרונים הם קלים יתר, ועל כן מהירים יותר מאשר יונים חיוביים. ברגע שגרגיר האבק הופך לטעון שלילית הוא ימשוך עד מהרה אוסף של יונים חיוביים, שיאיצו לכיוון חלקיקי האבק ויתנגשו בו יחד עם אנרגיה בכמות הגדולה מזו הקיימת בסביבה רגילה.

על מנת לבחון את ההשערה שלהם, החוקרים בדקו אטמוספירה לדוגמה שאפשרה להם לבחון את התהליכים השונים העשויים להפוך את הגז המיונן לפלסמה ולקבוע אם פלסמה כזו אכן תוכל להוליד תגובות עתירות אנרגיה. "בתור עיקרון הוכחה הסתכלנו ברצף של התגובות הכימיות המובילות ליצירה של חומצת האמינו הפשוטה ביותר – גליצין," מסביר החוקר הראשי. חומצות אמינו מהוות דוגמאות מעולות למולקולות טרום-חיים מאחר והן נדרשות לשם היצירה של פרוטאינים, חלבונים ואנזימים, שהם עצמם הבסיס לחיים כפי שאנו מכירים אותם כיום.

שיטות המחקר שלהם הראו כי "יוני הפלסמה אכן יכולים להיות מואצים באנרגיות מספיקות על מנת לעבור את אנרגיות השפעול הנדרשות ליצירה של מולקולות אורגניות פשוטות כגון פורמלדהיד, אמוניה, מימן ציאנידי, ובסופו של דבר גם ליצירה של חומצת האמינו גליצין," מסביר החוקר. "תגובות אלו לא יכלו להתקיים בהעדר הפלסמה." החוקרים הדגימו כי עם טמפרטורות מתונות יחסית של פלסמה קיימת מספיק אנרגיה ליצירת המולקולה הטרום-חיים גליצין. טמפרטורות גבוהות מאילו תוכלנה להוביל ליצירתן של תגובות מורכבות אף יותר ולפיכך לקבלתן של מולקולות מורכבות אף יותר.

החוקרים הראו כי אכן נמצא מסלול אפשרי ליצירתן של מולקולות טרום-חיים, ומכאן ליצירת חיים, בתנאים המתקיימים בחלל. בעוד שמוצא החיים עדיין נותר אחת מהתעלומות האהובות ביותר על עולם המדע, אנו ממשיכים להשיג הבנה טובה ביותר בסוגיה זו, פיסה אחר פיסה. המאמר התקבל לפרסום בכתב-העת המדעי Astrobiology.

הידיעה על המחקר באתר יוניברס טודיי

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

27 תגובות

  1. רז ב'
    הטענה שלי פשוטה. אין בין פנספרמיה לתכנון תבוני כל קשר. נהפוך הוא – הפנספרמיה מחלישה את הטיעון (המגוחך בכל מקרה) של ההסתברות הנמוכה (לכאורה) להיווצרות חיים בתקופה כל כך קצרה על פני כדור הארץ, בתהליך אקראי.

    למה לדעתך יש דווקא עכשיו יותר מקום למתכנן תבוני?

  2. אני לא אכנס פה להתנצחות עם בריאתנים. אי אפשר לנצח טיפשים, רק לרדת לרמת הדיון שלהם ולהפסיד עקב נסיונם בתחום. לגבי הביצה והתרנגולת, התשובה היא דווקא קלה.
    הביצה קדמה לתרנגולת מכיוון שהיו ביצים לפני שהיו תרנגולות

  3. לספקן:
    ההתעלמות שלך מכל ההסברים אינה נראית אקראית כלל וכלל.
    בעקביות רבה אתה מתעלם מן ההסברים וממשיך לטעון את טענותיך השגויות.
    אין אפילו מדען אחד שטוען שהביצה נולדה מן התרנגולת באופן אקראי.
    גם אין טענה שהעין של התרנגולת נוצרה באופן אקראי.
    כל הדברים הללו מוכתבים על ידי חוקי הביוכימיה.
    הדבר היחיד שהוא אקראי הוא מוטציות.

  4. נסים, רגע, אני לא מבין?
    יש לנו ויכוח? מהו הוויכוח? אתה שואל אותי שאלה ואני לא מבין מה אתה רוצה/מצפה שאענה לך. מהתחלה הרגשתי שאתה כנראה אינך מבין על מה אני מדבר. אסביר שוב. תשאר ממוקד בתגובתך כדי שאוכל להתייחס בהתאם.
    …ובכן, הפאנספרמיה היא רעיון ישן אבל האם לאחרונה נוצרת מעין פראדיגמה בכל הקשור לעניין הזה? אני מעלה כאן השערה, זו שאלה שאליה אין לי תשובה, זה מתבסס על הצטברות של תצפיות (שלי בלבד) בתחומי ידע מגוונים כגון – ערוצי מדע, רשתות תקשורת כולל אתר הידען, מוספי תרבות ומדע ("כתבה בה"ארץ"), קולנוע – ראה את הסרט "פרומתיאוס", כתבי עת מדעים – שמדברים על שאריות של "מיקרו-ארגניזמים" ש"נתגלו" על מטאורים שהתרסקו על כדור הארץ ועוד ועוד.
    בהקשר זה, טענתי שאולי הפראדיגמה הזו צומחת באקלים נוח – מצד אחד יש לזה היבט מדעי גרידא אבל באותה העת ברעיון הזה יש פוטנציאל לתכנון – כעת האל יכול לחזור ולשחק תפקיד חשוב ומסתורי בתהליך יצירת החיים (תפקיד שנלקח לו במידה רבה עם עלייתה של הפרדיגמה האבולוציונית).
    זהו, כעת תנסה להגיב כך שאבין מה הוא וויכוחנו, אם בכלל יש כזה.

  5. אבי,

    אני צריך להסביר תאוריה "מדעית" אבסורדית שאתה דוגל בה בעקשנות ?

    האבסורד של הביצה והתרנגולת היה צריך להעלות בושה בפניך ובפני כל מי שדוגל "באבולוציה אקראית".

    אין לך בושה להמשיך ולהטיף לתאוריה של דארוין ?

  6. לספקן:
    האבולוציה אינה טוענת שהביצה נוצרה מן התרנגולת בתהליך אקראי.
    האבולוציה אינה טוענת שהתרנגולת נוצרה מן הביצה בתהליך אקראי.
    ההיפך מזה הוא הנכון. התהליך מוכתב מראש ואינו אקראי כלל.
    מה שאקראי זה מוטציות. שינויים מן התהליך הרגיל.

  7. אבי,

    בהזדמנות זו שאתה מגיב כאן,
    אולי תסביר איך "המדע" מסביר את האפשרות להיווצרות ביצה והתרנגולת שמתרבה ממנה,
    בתהליכים "אקראיים" במוטציות זעירות ?

  8. רז ב'
    על כל יהודי יש 100 קתולים. גם זו עובדה.
    ויש לי שאלה אלייך: זה העולם הכי טוב שאלוהים יכול היה לתכנן?

  9. בגלל זה יש לך אלף ואחד אתרים דתיים ואתר מדעי רק אחד, אבל זה לא אומר שהרוב צודק אלא רק שהרוב עבר מילדות שטיפת מוח שקשה לו להשתחרר ממנה.

  10. אני לא יודע ואני גם לא מבין, העובדה היא שלפי סקר שנערך לאחרונה, בישראל כ-80% מהתושבים היהודים מאמינים במתכנן שקוראים לו אלוהים…

  11. רז ב'
    אני לא רואה כל קשר בין פנספרמיה לתכנון. אפשר באותה מידה לטעון שכדור הארץ נוצר כדי לקיים חיים, ללא קשר לפנספרמיה.
    העולם לא נראה מתוכנן והחיים בטח שלא נראים מתוכננים. מה יכול לגרום למישהו לחשוב אחרת?

  12. נסים שלום,
    "אין חדש תחת השמש" הוא ביטוי נדוש ומשומש לעייפה והוא תקף לגבי כל רעיון כולל רעיון הפאנספרמיה…זה ידוע שהרעיון הזה קיים מזה המון זמן, אבל הפיכתו לכדי פרדיגמה זה משהו אחר וחדש יחסית. היום כל מוסף תרבות או מדע, כל תוכנית שנייה בערוצי המדע הפופולריים וכעת מסתבר גם באתר הידען, מביא את הרעיון הזה, זה הבון-טון כיום. וכשאני אמרתי "קיים כדי לייצר" לזה בדיוק התכוונתי – הרעיון של הפאנספרמיה קוסם משום שיש בו מקום לתכנון, היקום נוצר כדי לייצר חיים וההנחה הסמויה הזו בעייתית. לכן, נסים נראה לי ששנינו באותו צד של המתרס.

  13. רז ב'
    פנספרמיה היא לא בדיוק רעיון חדש. אנקסגוראס, לפני 2500 שנה האמין שהחיים באו מהחלל. גם הוייל, ממציא המושג "המפץ הגדול" האמין בפנספרמיה.

    זה שמקור החיים הוא בכוכבים מרוחקים זה מעבר לתיאוריה. המקור ליסודות הכבדים הוא בסופר-נובה שקראו בעבר הרחוק. ללא התפוצצות הכוכביםלא היו נוצרים פלנטות.

    והזהר במושג "קיים כדי לייצר" – אתה מניח כאן מטרה, ומטרה יש רק לישות תבונית….

  14. מעניין מאוד. קשה להתעלם שאט-אט מתהווה כאן פרדיגמה חדשה של יצירת החיים – פאנספרמייה. החיים נוצרים בסביבת כוכבים מסוימים (או ממש על-גבי הכוכבים) והם עוברים מכוכב לכוכב ומתפתחים על אותם הכוכבים שמאפשרים תנאים סבירים. יש בתאוריה הזו המון חן וקסם ושם את החיים כמשמעות היקום. היקום קיים כדי לייצר חיים, זה נותן משמעות ליקום ולעובדה שהוא קיים. נראה לי שתפיסה כזו תקסם ללא מעט אנשי דת ומאמינים במתכנן תבוני…

  15. "מחקר חדש מציע כי…"
    אופס, לא הבנתי מה פה הוא 'מחקר'. מקסימום עוד ספקולציה פנטאסטית, ואפילו לא בטוח שמוצלחת.

  16. לא מבין מה המהומה
    גם אני מאמין, שצריכים להיות חיים תבונתיים ברחבי היקום ואנחנו לא ייחודיים

  17. ספקן
    בוא איתי לכוכב הבית שלי בוולקן ותראה בצורה שאינה משתמעת לשני פנים שאנחנו לא לבד ואולי תשכיל ותבין שידיעותיך באסטרונומיה הן זניחות

  18. לכל המגיבים לתגובה שלי,
    אתם אנשים גמדים שלא מסוגלים לחשוב מחוץ לקופסה…

    תלמדו מעט אסטרונומיה ותראו כמה עצום היקום.
    מרחקים של עשרות מליארדי שנות אור…
    יש כאן מי שבאמת מבין מה זה אומר ?

    כל זה נוצר קיים רק בשביל בני-אדם עלובים ?

  19. ספקן
    נראה שאתה שייך לאלה החושבים שהאדם הוא נזר הבריאה. אני לא כל כך בטוח בזה. שאלה לי אליך? בכמה כוכבים היית לפחות במערכת השמש שלנו שאתה בה עם מסקנה כה גורפת?

  20. משה נחמני
    ספקן כרגע הדגים לך שגם לא כל החיים כאן הם תבוניים ….

  21. משה נחמני,

    לצערי, גם אתה לוקה במחשבה פגומה,
    שאין חיים תבונתיים ביקום חוץ מבני האדם…

    חבל שנקודת מוצא זו מעקמת את המחשבה של אנשי המדע
    וגורמת להם להפנות משאבים יקרים לעבודות סרק…

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן