Tarpžvaigždiniuose molekuliniuose debesyse gausu pagrindinių gyvybės Žemėje pirmtakų, kurie į mūsų planetą galėjo patekti su kometomis ir meteorais, rašo „SciTechDaily“.Tarpžvaigždiniuose molekuliniuose debesyse gausu pagrindinių gyvybės Žemėje pirmtakų, kurie į mūsų planetą galėjo patekti su kometomis ir meteorais, rašo „SciTechDaily“.
Asociatyvi „Pixabay“ nuotr.
Nitrilai – organinių molekulių klasė su ciano grupe (anglies atomas, triguba nesočiąja jungtimi sujungtas su azoto atomu) paprastai yra toksiški. Paradoksalu, tačiau jie taip pat yra pagrindiniai molekulių, būtinų gyvybei Žemėje, pavyzdžiui, ribonukleotidų, sudarytų iš nukleobazių arba A, U, C ir G raidžių, sujungtų su ribozės ir fosfatų grupe, kurios kartu sudaro RNR, pirmtakai. Mokslininkų iš Ispanijos, Japonijos, Čilės, Italijos ir JAV grupė nustatė, kad tarpžvaigždinėje erdvėje netoli Paukščių Tako centro esančiame molekuliniame debesyje G+0,693-0,027 yra daugybė nitrilų.
„Parodėme, kad tarpžvaigždinėje terpėje vykstanti chemija gali efektyviai suformuoti daugybę nitrilų, kurie yra pagrindiniai „RNR pasaulio“ scenarijaus molekuliniai pirmtakai“, – sakė Ispanijos nacionalinės tyrimų tarybos (CSIC) Astrobiologijos centro ir Nacionalinio aerokosminių technologijų instituto (INTA) Madride (Ispanija) tyrėjas, pagrindinis tyrimo autorius dr. Víctoras M. Rivilla.
Galimas vien RNR pasaulis
Pagal šį scenarijų gyvybė Žemėje iš pradžių buvo paremta vien RNR, o baltymų fermentai ir DNR išsivystė vėliau. RNR gali atlikti jų abiejų funkcijas – katalizuoti reakcijas, kaip tai daro fermentai, ir saugoti bei kopijuoti informaciją, kaip tai daro DNR. Remiantis „RNR pasaulio“ teorija, nitrilai ir kiti gyvybei reikalingi elementai nebūtinai atsirado pačioje Žemėje – jie taip pat sėkmingai galėjo atsirasti kosmose ir prieš 4,1–3,8 milijardo metų, Vėlyvojo sunkiojo bombardavimo laikotarpiu, kometų ir meteoritų „pavėžėti“, atkeliauti „autostopu“ į jaunąją Žemę. Šią teoriją pagrindžia ir tai, kad šiandien mus pasiekiančiuose meteoruose ir kometose taip pat randama pirmtakinių nitrilų ir kitų nukleotidų, lipidų ir aminorūgščių molekulių.
Iš kur šios molekulės galėjo atsirasti? Vienas iš labiausiai tikėtinų variantų yra molekuliniai debesys – tankūs ir šalti tarpžvaigždinės terpės regionai, tinkami sudėtingoms molekulėms formuotis. Pavyzdžiui, molekulinio debesies G+0,693-0,027 temperatūra siekia apie 100 K, jo skersmuo yra maždaug trys šviesmečiai, o masė – maždaug tūkstantį kartų didesnė už Saulės masę. Nors mokslininkai įtaria, kad ateityje jis gali tapti žvaigždžių „veisykla“, kol kas nėra įrodymų, kad G+0,693–0,027 viduje šiuo metu formuotųsi žvaigždės.
„Cheminė G+0,693-0,027 sudėtis yra panaši į kitų mūsų galaktikoje esančių žvaigždžių formavimosi regionų, taip pat ir į Saulės sistemos objektų, tokių kaip kometos, sudėtį. Tai reiškia, kad jo tyrimas gali suteikti mums svarbių įžvalgų apie chemines medžiagas, buvusias tame ūke, kuriame susiformavo mūsų planetų sistema“, – aiškino V. M. Rivilla.
Tirti elektromagnetiniai spektrai
V. M. Rivilla ir jo kolegos G+0,693-0,027 skleidžiamiems elektromagnetiniams spektrams tirti naudojo du Ispanijoje esančius teleskopus – 30 metrų pločio IRAM teleskopą Granadoje ir 40 metrų pločio „Yebes“ teleskopą Gvadalacharoje. Jie aptiko keletą nitrilų: cianaleną (CH2CCHCN), propargilcianidą (HCCCH2CN) ir cianopropiną, kurių dar nebuvo rasta G+0,693-0,027, nors 2019 m. jie buvo aptikti Tauro ir Aurigos žvaigždynuose esančiame TMC-1 tamsiajame debesyje – molekuliniame debesyje, kurio sąlygos labai skiriasi nuo G+0,693–0,027.
V. M. Rivilla ir jo kolegos taip pat aptiko galimų įrodymų, kad G+0,693-0,027 yra cianoformaldehido (HCOCN) ir glikolonitrilo (HOCH2CN). Cianoformaldehidas pirmą kartą buvo aptiktas molekuliniuose debesyse TMC-1 ir Sgr B2 Šaulio žvaigždyne, o glikolonitrilas – į Saulę panašioje protožvaigždėje IRAS16293-2422 B Gyvatnešio žvaigždyne.
Kituose pastarojo meto tyrimuose pranešama apie kitus G+0,693-0,027 viduje esančius RNR pirmtakus, tokius kaip glikolaldehidas (HCOCH2OH), karbamidas (NH2CONH2), hidroksilaminas (NH2OH) ir 1,2-etendiolis (C2H4O2), o tai patvirtina, kad tarpžvaigždinėje chemijoje gali būti pagrindinių „RNR pasaulio“ ingredientų.
