Bildkredit: ESA
Vissa forskare har teoretiserat att livet på jorden började när aminosyror, livets byggstenar, levererades från rymden av kometer och asteroider. Rosetta, som kommer att lanseras 2003, kommer att studera sammansättningen av gas och damm frigjord från en komet för att avkänna vilka typer av organiska molekyler de innehåller, medan Herschel, som kommer att lanseras 2007 kommer att fokusera på det interstellära rymdets kemi och leta efter spår av materialet i avlägsna dammmoln.
Är livet en mycket osannolik händelse, eller är det snarare den oundvikliga konsekvensen av en rik kemisk soppa som finns överallt i kosmos? Forskare har nyligen funnit nya bevis på att aminosyror, livets ”byggstenar”, kan bildas inte bara i kometer och asteroider, utan också i det interstellära rummet.
Detta resultat överensstämmer med (även om det naturligtvis inte bevisar) teorin om att huvudingredienserna för livet kom från yttre rymden, och att kemiska processer som leder till liv troligen har inträffat någon annanstans. Detta förstärker intresset för ett redan 'hett' forskningsområde, astrokemi. ESA: s kommande uppdrag Rosetta och Herschel kommer att ge en mängd ny information för detta ämne.
Aminosyror är proteinerna 'tegelstenar', och proteiner är en typ av förening som finns i alla levande organismer. Aminosyror har hittats i meteoriter som har landat på jorden, men aldrig i rymden. I meteoriter anses aminosyror generellt ha producerats strax efter bildandet av solsystemet, genom vattenhaltiga vätskor på kometer och asteroider - föremål vars fragment blev dagens meteoriter. Emellertid visar nya resultat som nyligen publicerats i Nature av två oberoende grupper bevis på att aminosyror också kan bildas i rymden.
Mellan stjärnor finns enorma moln av gas och damm, dammet består av små korn som vanligtvis är mindre än en miljonstedel av en millimeter. Lagen som rapporterade de nya resultaten, leds av en grupp i USA och en europeisk grupp, reproducerade de fysiska stegen som ledde till bildandet av dessa korn i de interstellära molnen i sina laboratorier och fann att aminosyror bildades spontant i de resulterande konstgjorda kornen.
Forskarna började med vatten och en mängd enkla molekyler som är kända för att existera i de ”riktiga” molnen, som kolmonoxid, koldioxid, ammoniak och vätecyanid. Även om dessa initiala ingredienser inte var exakt desamma i varje experiment, båda grupperna 'kokade' dem på ett liknande sätt. I specifika kamrar i laboratoriet reproducerade de de vanliga förhållandena för temperatur och tryck som man känner att finns i interstellära moln, som förresten är helt annorlunda från våra "normala" förhållanden. Interstellära moln har en temperatur på 260 ° C under noll, och trycket är också mycket lågt (nästan noll). Stor omsorg vidtogs för att utesluta föroreningar. Som ett resultat bildades korn som var analoga med molnen.
Forskarna upplyste de konstgjorda kornen med ultraviolett strålning, en process som typiskt utlöser kemiska reaktioner mellan molekyler och som också händer naturligt i de verkliga molnen. När de analyserade den kemiska sammansättningen av kornen fann de att aminosyror hade bildats. Det amerikanska teamet upptäckte glycin, alanin och serin, medan det europeiska teamet listade upp till 16 aminosyror. Skillnaderna anses inte vara relevanta eftersom de kan hänföras till skillnader i de initiala ingredienserna. Enligt författarna är det som är relevant demonstrationen av att aminosyror verkligen kan bildas i rymden, som en biprodukt av kemiska processer som sker naturligt i de interstellära molnen av gas och damm.
Max P. Bernstein från USA-teamet påpekar att gasen och dammet i de interstellära molnen tjänar som ”råmaterial” för att bygga stjärnor och planetariska system som våra egna. Dessa moln "är tusentals ljusår över; de är stora, allestädes närvarande, kemiska reaktorer. När materialen från vilka alla stjärnsystem är tillverkade passerar genom sådana moln, borde aminosyror ha införlivats i alla andra planetsystem och därmed varit tillgängliga för livets ursprung. ”
Visningen av livet som en vanlig händelse skulle därför gynnas av dessa resultat. Men många tvivel kvarstår. Kan till exempel dessa resultat verkligen vara en ledtråd till vad som hände för fyra miljarder år sedan på den tidiga jorden? Kan forskare verkligen vara säkra på att förhållandena de skapar är de i det interstellära rummet?
Guillermo M. Mu? Oz Caro från det europeiska teamet skriver ”flera parametrar måste fortfarande bättre begränsas (...) innan en tillförlitlig uppskattning av den utomjordiska leveransen av aminosyror till den tidiga jorden kan göras. För detta ändamål kommer en in situ-analys av monetärt material att utföras inom en snar framtid av rymdsonder som Rosetta ... ”
Avsikten med ESA: s rymdskepp Rosetta är att tillhandahålla nyckeldata för denna fråga. Rosetta, som kommer att lanseras nästa år, kommer att vara det första uppdraget någonsin att kretsa och landa på en komet, nämligen Comet 46P / Wirtanen. Från och med 2011 kommer Rosetta att ha två år på att undersöka den kemiska sammansättningen av kometen.
Som Rosettas projektforskare Gerhard Schwehm har sagt: "Rosetta kommer att bära sofistikerade nyttolaster som kommer att studera sammansättningen av damm och gas frigjord från kometens kärna och hjälpa till att svara på frågan: Kometer kom med vatten och organiska material till jorden?"
Om aminosyror också kan bildas i rymden mitt i stjärnorna, som det nya beviset antyder, bör forskning också fokusera på kemi i det interstellära rummet. Detta är exakt ett av huvudmålen för astronomerna som förbereder sig för ESA: s rymdteleskop Herschel.
Herschel, med sin imponerande spegel med en diameter på 3,5 meter (den största av någon avbildande rymdteleskop) kommer att lanseras under 2007. En av dess styrkor är att den kommer att 'se' en slags strålning som aldrig har upptäckts tidigare. Denna strålning är långt infraröd och submillimetral, exakt vad du behöver för att upptäcka om du söker efter komplexa kemiska föreningar som de organiska molekylerna.
Originalkälla: ESA News Release
