Wielki Wybuch najprawdopodobniej zapoczątkował Wszechświat, ale to inne, dużo mniejsze eksplozje odegrały kluczową rolę w rozwoju życia na Ziemi. Tak twierdzą naukowcy z Albion College, fizyczka Nicolle Zellner i chemiczka Vanessa McCaffrey.
Ich wspólny projekt naukowy, sfinansowany przez NASA i przeprowadzony w Experimental Impact Laboratory w Johnson Space Center, polegał m. in. na poddaniu próbek związku chemicznego GLA (ang. Gamma linolenic acid, kwas γ-linolenowy) ciśnieniom związanym ze zderzeniami o wartościach od 4,5 a 25 gigapaskali - a zatem znacznie przekraczających te, jakie panują w warunkach ciśnienia najcięższych mas wód zalegających ponad najgłębszym dnem oceanicznym na Ziemi.
Zespół odkrył dzięki temu, że GLA, cząsteczka bardzo ważna w chemii organicznej i potrzebna do powstawania węglowodanu (cukru prostego) o nazwie ryboza, może zachować swoją chemiczną integralność nawet pod tak dużym ciśnieniem.
Eksperymenty, w których zasymulowano wielokrotne uderzenia, dowodzą też, że różne biomolekuły znajdujące się na kometach, asteroidach i meteorytach nie ulegają w tych warunkach całkowitemu zniszczeniu. Sam fakt, że cząsteczki GLA mogą pozostać nienaruszone pod wpływem tego rodzaju sił, stanowi kolejny ważny krok ku zrozumieniu, w jaki sposób biomolekuły faktycznie przetrwały liczne uderzenia tych kosmicznych ciał we wczesną Ziemię - co, jak wiemy, musiało mieć miejsce. Ale to, że cząsteczki mogą przetrwać w tak nieprzyjaznym środowisku, to jeszcze nie wszystko.
McCaffrey dodaje, że po symulacji takich zderzeń zaobserwowano też... tworzenie się kilku zupełnie nowych cząsteczek. Niektóre z nich również mogą mieć ważne implikacje biologiczne - duże znaczenie dla rozwoju życia na wczesnej Ziemi.
Zellner zauważa z kolei, że ich praca bezpośrednio poprzedza ostatnie obserwacje astronomów, którzy poinformowali, że kwas GLA jest obecny na kilku znanych nam kometach. Odkrycia te potwierdzają tezę dwójki pań z Albion College, według której GLA najprawdopodobniej został rozproszony w całym Układzie Słonecznym - w tym i na Ziemi - właśnie poprzez zderzenia innych ciał z kometami.
- Wszyscy od dawna przypuszczają, że GLA jest cząsteczką pierwotną dla rybozy lub aminokwasów, ale niewiele uwagi poświęcono dotąd jej pochodzeniu. - mówi Zellner. - My pokazujemy teraz, jakie może być kosmiczne źródło tej cząsteczki.
Odkrycie to jest kolejnym ważnym elementem kosmicznej układanki, która doprowadziła przed milionami lat do pojawienia się życia na Ziemi. Projekt został sfinansowany przez program Exobiology and Evolutionary Bio w NASA.
Czytaj więcej:
- Cały artykuł
- Oryginalna publikacja naukowa: Cometary Glycolaldehyde as a Source of Pre-RNA Molecules, Nicolle E.B. Zellner, Vanessa P. McCaffrey & Jayden H. E. Butler, 2020 Sep. 25, Astrobiology (DOI: doi.org/10.1089/ast.2020.2216)
Źródło: Albion College
Opracowanie: Elżbieta Kuligowska
Na zdjęciu: Dr Nicolle Zellner (po lewej) i dr Vanessa McCaffrey z Wydziału Fizyki i Chemii Albion College.
