Gradniki življenja bi lahko imeli začetke v drobnih ledenih zrnih, ki sestavljajo plin in prah, ki se nahajata med zvezdami, in ta ledena zrna bi lahko bila ključ do razumevanja, kako lahko na planetih nastane življenje. S pomočjo študentov so raziskovalci odkrili pomemben par prebiotičnih molekul v ledenih delcih v medzvezdnem prostoru. Kemikalije, ki jih najdemo v velikanskem oblaku plina približno 25.000 svetlobnih let od Zemlje, so lahko predhodnica ključne komponente DNK, druga pa ima lahko vlogo pri tvorbi pomembne aminokisline.
'Našli smo končni prebiotik prebiotičnih molekul,' je povedal Anthony Remijan iz Nacionalnega radijskega astronomskega observatorija (NRAO).
Z uporabo teleskopa Green Bank (GBT) v Zahodni Virginiji so raziskovalci odkrili molekulo, imenovano cianometanimin, ki proizvaja adenin, eno od štirih nukleobaz, ki tvorijo 'prečke' v lestvi podobni strukturi DNK. Druga molekula, imenovana etanamin, naj bi imela vlogo pri tvorbi alanina, ene od dvajsetih aminokislin v genetski kodi.
Prej so znanstveniki mislili, da se takšni procesi odvijajo v zelo šibkem plinu med zvezdami. Nova odkritja pa kažejo, da se zaporedja kemičnih tvorb teh molekul niso zgodila v plinu, temveč na površinah ledenih zrn v medzvezdnem prostoru.
'Najdba teh molekul v medzvezdnem plinskem oblaku pomeni, da lahko pomembni gradniki za DNK in aminokisline 'zasejajo' novonastale planete s kemičnimi predhodniki za življenje,' je dejal Remijan.
V vsakem primeru so na novo odkrite medzvezdne molekule vmesne stopnje v večstopenjskih kemičnih procesih, ki vodijo do končne biološke molekule. Podrobnosti o procesih ostajajo nejasne, vendar odkritja dajejo nov vpogled v to, kje se ti procesi pojavljajo.
'Narediti moramo nadaljnje poskuse, da bi bolje razumeli, kako te reakcije delujejo, vendar se lahko zgodi, da so se nekateri prvi ključni koraki k biološkim kemikalijam zgodili na drobnih ledenih zrnih,' je dejal Remijan.
Odkritja je omogočila nova tehnologija, ki pospešuje proces identifikacije 'prstnih odtisov' kozmičnih kemikalij. Vsaka molekula ima določen niz rotacijskih stanj, ki jih lahko prevzame. Ko se spremeni iz enega stanja v drugo, se določena količina energije bodisi oddaja ali absorbira, pogosto kot radijski valovi na določenih frekvencah, ki jih je mogoče opazovati z GBT.
Nove laboratorijske tehnike so astrokemikom omogočile, da izmerijo značilne vzorce takšnih radijskih frekvenc za določene molekule. Oboroženi s temi informacijami lahko nato ta vzorec primerjajo s podatki, ki jih prejme teleskop. Laboratoriji na Univerzi v Virginiji in Harvard-Smithsonian Centru za astrofiziko so izmerili radijsko oddajanje cianometanimina in etanamina, frekvenčni vzorci teh molekul pa so bili nato usklajeni z javno dostopnimi podatki, pridobljenimi z raziskavo, opravljeno z GBT od leta 2008 do 2011.
Skupina dodiplomskih študentov, ki sodelujejo v posebnem poletnem raziskovalnem programu za študente manjšin na Univerzi v Virginiji (U.Va.), je izvedla nekatere poskuse, ki so pripeljali do odkritja cianometanimina.
'To je precej posebno odkritje in dokazuje, da lahko študenti na začetku kariere opravljajo izjemne raziskave,' je dejal Books Pate, profesor U. Va, ki je študentom mentor.
vir: NRAO