Prije postojanja života kakav ga poznajemo, postojale su molekule. Ali niz koraka koji vode do ovog prijelaza ostao je jedno od najdražih misterija nauke.
Nova istraživanja sugeriraju da se građevni blokovi života - prebiotičke molekule - mogu formirati u atmosferi planeta, gdje prašina pruža sigurnu platformu za formiranje, a različite reakcije s okolnom plazmom pružaju dovoljno energije potrebne za stvaranje života.
"Ako je oblikovanje života poput slagalice - vrlo velika i složena slagalica - volim zamišljati prebiotske molekule kao neke pojedinačne dijelove slagalice", rekao je profesor St. Andrews dr. Craig Stark. "Spajajući dijelove zajedno formirate složenije biološke strukture čineći jasniju i prepoznatljiviju sliku. A kad su svi komadi na mjestu, rezultirajuća slika je život. "
Trenutno mislimo da se prebiotičke molekule formiraju na sitnim ledenim zrncima u međuzvjezdanom prostoru. Iako se ovo može činiti u suprotnosti s lako prihvaćenim uvjerenjem da je život u svemiru nemoguć, površina zrna zapravo pruža lijepo gostoljubivo okruženje za život jer štiti molekule od štetnog zračenja u prostoru.
"Molekule nastaju na površini prašine adsorpcijom atoma i molekula iz okolnog plina", rekao je Stark za Space Magazine. "Ako su vam dostupni odgovarajući sastojci za izradu određenog molekularnog spoja, a uvjeti su pravi, vi poslujete."
Prema "uvjetima", Stark nagovještava drugi potrebni sastojak: energiju. Jednostavne molekule koje naseljavaju galaksiju relativno su stabilne; bez nevjerojatne količine energije neće uspostaviti nove veze. Smatralo se da se život mogao formirati u udarima munje i vulkanskim erupcijama upravo iz tog razloga.
Tako su Stark i njegovi kolege skrenuli pogled na atmosferu egzoplaneta, gdje je prašina uronjena u plazmu punu pozitivnih iona i negativnih elektrona. Ovdje elektrostatička interakcija čestica prašine s plazmom može osigurati visoku energiju potrebnu za stvaranje prebiotičkih spojeva.
U plazmi će zrno prašine natopiti slobodne elektrone i postati negativno nabijeno. To je zato što su elektroni lakši, a samim tim i brži od pozitivnih iona. Jednom kada se zrno prašine nabije negativno, privući će protok pozitivnih iona, koji će ubrzati prema čestici prašine i sudariti se s više energije nego što bi imali u neutralnom okruženju.
Da bi ovo testirali, autori su proučavali primjer atmosfere koja im je omogućila da ispituju različite procese koji mogu ionizirani plin pretvoriti u plazmu, kao i utvrditi hoće li plazma dovesti do dovoljno energetskih reakcija.
"Kao dokaz principa gledali smo na redoslijed kemijskih reakcija koje dovode do stvaranja najjednostavnijeg aminokiselina glicina", rekao je Stark. Aminokiseline su sjajni primjeri prebiotskih molekula jer su potrebne za stvaranje proteina, peptida i enzima.
Njihovi su modeli pokazali da „ioni plazme doista mogu biti ubrzani do dovoljne energije koja premašuje aktivacijske energije za stvaranje formaldehida, amonijaka, cijanidova vodika i na kraju aminokiseline glicin“, rekao je Stark za Space Magazine. "Ovo možda nije moguće ako plazma ne postoji."
Autori su pokazali da uz skromne temperature plazme ima dovoljno energije za formiranje prebiotske molekule glicin. Više temperature mogu također omogućiti složenije reakcije i stoga zamršenije prebiotske molekule.
Stark i njegovi kolege pokazali su održiv put stvaranja prebiotske molekule, a time i života, u naoko uobičajenim uvjetima. Iako je podrijetlo života možda još uvijek jedna od najdražih misterija nauke, mi i dalje stječemo bolje razumijevanje, jedan komad zagonetke.
Rad je prihvaćen za objavljivanje u časopisu Astrobiology i dostupan je za preuzimanje ovdje.
