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.
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.