Înainte să existe viață așa cum o știm, existau molecule. Dar mulțimea de pași care au dus la această tranziție a rămas unul dintre misterele iubite ale științei.
Noile cercetări sugerează că blocurile de viață - molecule prebiotice - se pot forma în atmosfera planetelor, unde praful oferă o platformă sigură pentru a se forma și diverse reacții cu plasma din jur oferă suficientă energie necesară pentru a crea viață.
„Dacă formarea vieții este ca un puzzle - un puzzle foarte mare și complicat - îmi place să-mi imaginez molecule prebiotice ca niște piese individuale de puzzle”, a spus dr. Craig Stark, profesor St. „Îmbunătățirea pieselor formează structuri biologice mai complicate, făcând o imagine mai clară, mai ușor de recunoscut. Iar când toate piesele sunt pe loc, imaginea rezultată este viața. "
În prezent, credem că moleculele prebiotice se formează pe boabele minuscule de gheață din spațiul interstelar. În timp ce acest lucru poate părea să contrazică credința acceptată cu ușurință că viața în spațiu este imposibilă, suprafața bobului oferă de fapt un mediu ospitalier frumos pentru ca viața să se formeze, deoarece protejează moleculele de radiațiile spațiale dăunătoare.
"Moleculele sunt formate pe suprafața prafului din adsorbția atomilor și moleculelor din gazul înconjurător", a declarat Stark pentru Space Magazine. „Dacă sunt disponibile ingredientele adecvate pentru a face un anumit compus molecular și condițiile sunt corecte, sunteți în afaceri.”
Prin „condiții”, Stark sugerează al doilea ingredient necesar: energia. Moleculele simple care populează galaxia sunt relativ stabile; fără o cantitate incredibilă de energie, nu vor forma noi obligațiuni. S-a crezut că viața se poate forma în lovituri de trăsnet și erupții vulcanice tocmai din acest motiv.
Așa că Stark și colegii săi și-au îndreptat privirile către atmosfera exoplanetelor, unde praful este cufundat într-o plasmă plină de ioni pozitivi și electroni negativi. Aici interacțiunile electrostatice ale particulelor de praf cu plasma pot asigura energia ridicată necesară pentru formarea compușilor prebiotici.
Într-o plasmă bobul de praf va înmuia rapid electronii liberi, devenind încărcat negativ. Acest lucru se datorează faptului că electronii sunt mai ușori și, prin urmare, mai rapide decât ionii pozitivi. Odată ce bobul de praf este încărcat negativ, va atrage un flux de ioni pozitivi, care se vor accelera spre particulele de praf și se vor ciocni cu mai multă energie decât ar fi într-un mediu neutru.
Pentru a testa acest lucru, autorii au studiat un exemplu de atmosferă, care le-a permis să examineze diferitele procese care pot transforma gazul ionizat într-o plasmă, precum și să stabilească dacă plasma va duce la reacții suficient de energice.
„Ca dovadă de principiu, am analizat secvența reacțiilor chimice care duc la formarea celui mai simplu aminoacid glicină”, a spus Stark. Aminoacizii sunt exemple excelente de molecule prebiotice, deoarece sunt necesare pentru formarea proteinelor, peptidelor și enzimelor.
Modelele lor au arătat că „ionii plasmatici pot fi într-adevăr accelerați până la suficiente energii care depășesc energiile de activare pentru formarea de formaldehidă, amoniac, cianură de hidrogen și, în final, aminoacidul glicină”, a spus Stark pentru Space Magazine. „Este posibil să nu fi fost posibil dacă plasma a fost absentă.”
Autorii au demonstrat că, cu temperaturi plasmatice modeste, există suficientă energie pentru a forma molecula prebiotică glicină. Temperaturile mai ridicate pot permite, de asemenea, reacții mai complexe și, prin urmare, molecule prebiotice mai complexe.
Stark și colegii săi au demonstrat o cale viabilă spre formarea unei molecule prebiotice și, prin urmare, viața, în condiții aparent comune. În timp ce originea vieții poate rămâne unul dintre misterele iubite ale științei, continuăm să obținem o mai bună înțelegere, o piesă de puzzle la un moment dat.
Lucrarea a fost acceptată pentru publicare în revista Astrobiology și este disponibilă pentru descărcare aici.
