يمكن أن تتشكل اللبنات الأساسية للحياة في السحب بين النجوم

أظهر فريق دولي من الباحثين أن الجلايسين، أبسط الأحماض الأمينية وأحد اللبنات المهمة للحياة، يمكن أن يتشكل في الظروف القاسية الموجودة في الفضاء.

[ترجمة د. موشيه نحماني]

نتائج البحث نشرت في المجلة العلمية طبيعة علم الفلكتشير إلى أن الجليسين، وربما الأحماض الأمينية الأخرى أيضًا، يمكن أن تتشكل في السحب الكثيفة بين النجوم قبل وقت طويل من تبلور هذه السحب إلى نجوم وكواكب جديدة. المذنبات هي المادة الأكثر بدائية في نظامنا الشمسي وتعكس التركيب الجزيئي الذي كان موجودًا عندما كانت شمسنا ونجومنا في طور التشكل. يشير اكتشاف الجليسين في المذنب 67P/Churyumov-Gerasimenko وفي العينات التي أعيدت إلى الأرض بواسطة مسبار "Stardust" إلى أن الأحماض الأمينية، مثل الجليسين، تشكلت قبل فترة طويلة من تكوين النجوم نفسها. ومع ذلك، حتى وقت قريب، كان الباحثون يعتقدون أن تكوين الجلايسين يتطلب التعرض للطاقة، وهو اعتقاد وضع قيودًا على البيئة التي يمكن أن يتشكل فيها هذا الحمض. وكجزء من الدراسة الجديدة، أظهر فريق دولي من علماء الفيزياء الفلكية والكيمياء الفلكية العاملين في هولندا أنه يمكن إنتاج الجلايسين على سطح حبيبات الغبار المجمدة، في غياب الطاقة، باستخدام "الكيمياء المظلمة". وتتناقض هذه النتائج مع الدراسات السابقة التي أشارت إلى أن الأشعة فوق البنفسجية مطلوبة لتكوين هذا الجزيء. يوضح أحد شركاء البحث: "الكيمياء المظلمة تشير إلى الكيمياء التي يتم إجراؤها دون الحاجة إلى إشعاع نشط. تمكنا في المختبر من محاكاة الظروف الموجودة داخل السحب البينجمية المظلمة حيث تخضع جزيئات الغبار المتجمدة المغطاة بطبقات رقيقة من الجليد لتفاعلات باستخدام الذرات التي تصطدم ببعضها البعض أثناء تكوين مواد أولية ووسائط نشطة تترابط معًا لتكوين أحماض أمينية ".  

اكتشاف في مذنب روزيتا

في البداية، أظهر العلماء أن الميثيلامين، المادة الأولية للجليسين المكتشفة في المذنب 67P، يتم الحصول عليها بالفعل في ظل هذه الظروف. وبعد ذلك، وباستخدام نظام فراغ فريد من نوعه، ومجهز بسلسلة من الحزم المختومة، وبفضل إجراءات التشخيص الدقيقة، تمكنوا من التحقق من إمكانية إنتاج مركب الجلايسين أيضًا، وأن وجود الماء المتجمد كان ضروريًا في هذه العملية. وقد أثبتت دراسة متابعة بواسطة النماذج الكيميائية الفلكية النتائج التجريبية وسمحت للباحثين باستقراء البيانات التي تم الحصول عليها من مقياس زمني نموذجي ليوم واحد في المختبر إلى الظروف بين النجوم، والتي تستمر لملايين السنين. وقال أحد الباحثين المسؤولين عن النماذج: "من هذه النتائج علمنا أن كميات صغيرة، ولكن مهمة، من الجليسين يمكن أن تتشكل في الفضاء مع مرور الوقت".

يقول أحد الباحثين: "الاستنتاج المهم المستخلص من هذه الدراسة هو أن الجزيئات التي تعتبر اللبنات الأساسية للحياة يمكن أن تكون قد تشكلت بالفعل في مرحلة كانت أقدم بكثير من مرحلة تكوين النجوم والشموس والكواكب". "مثل هذا التكوين المبكر للجليسين في المناطق التنموية لتكوين النجوم يعني أن هذا الحمض الأميني يمكن بالفعل أن يتشكل في الفضاء ويتم الحفاظ عليه داخل البنية الجليدية." وقال كبير الباحثين: "منذ لحظة تكوينه، يمكن أن يصبح الجليسين أيضًا مادة أولية لجزيئات عضوية معقدة أخرى، بما في ذلك بالطبع الأحماض الأمينية الأخرى المعروفة لنا على الأرض". "إذا تم استخدام نفس الآلية، من حيث المبدأ، فيمكن إضافة مجموعات وظيفية أخرى إلى بنية الجلايسين، وبالتالي خلق أحماض أمينية أخرى، مثل ألانين وسيرين في السحب المظلمة في الفضاء. وفي النهاية، فإن هذا المخزون الغني من الجزيئات العضوية سيشكل مختلف الأجرام السماوية، مثل المذنبات، مما سيقودها إلى الكواكب الشابة، كما قد حدث على الأرض والعديد من الكواكب الأخرى.       

ملخص المقال

 المزيد عن الموضوع على موقع العلوم: