Το σύμπαν είναι γεμάτο με πολύπλοκες, ανθρακικές ενώσεις, συμπεριλαμβανομένων οργανικών μορίων, που αποκαλύπτουν στοιχεία για τα βασικά συστατικά της ζωής. Μερικές από αυτές τις ενώσεις έχουν βρεθεί παντού στο διάστημα.
Τα τελευταία χρόνια, ρομποτικές αποστολές έχουν συλλέξει δείγματα από κομήτες και αστεροειδείς, για να μελετήσουν πώς σχηματίστηκαν αυτά τα μόρια και αν η βιολογική χημεία του πλανήτη μας οφείλεται σε μακρινά νέφη σκόνης.
Τα ευρήματα υποδεικνύουν ότι οργανικά μόρια υπάρχουν σε κάθε γωνιά του διαστήματος, γεγονός που υποδηλώνει ότι η δική μας εξέλιξη ίσως αποτελεί μέρος ενός μεγαλύτερου κοσμικού αφηγήματος.
Οργανικά μόρια στο διάστημα
Οι επιστήμονες που μελετούν δείγματα από διαστρική σκόνη, κομήτες και αστεροειδείς βρίσκουν συνεχώς το ίδιο μοτίβο: αυτά τα αντικείμενα περιέχουν μια ποικιλία οργανικών μορίων.
Η ιστορία ξεκίνησε το 1986, όταν το ευρωπαϊκό διαστημόπλοιο Giotto πραγματοποίησε την πρώτη επί τόπου ανάλυση ενός κομήτη, του 1P/Halley, κατά την εμφάνισή του.
Αποκαλύφθηκε μια απροσδόκητη αφθονία οργανικών ενώσεων στο κόμμα του κομήτη, αν και η ακριβής τους προέλευση — από πολυμερικές ενώσεις ή μικρότερα μόρια — παρέμενε ασαφής.
Το μικρό διαστημόπλοιο ακολούθησε τον κομήτη για δύο χρόνια, καταγράφοντας σκόνη και αέρια που απελευθέρωσε. Τα όργανα ανίχνευσαν δεκάδες μόρια που περιείχαν άνθρακα, παρακινώντας τους επιστήμονες να αναζητήσουν βαθύτερες συνδέσεις με το πρώιμο ηλιακό σύστημα.
Το διαστημόπλοιο Rosetta ήταν το πρώτο που περιέφερε και προσεδαφίστηκε σε έναν κομήτη, τον 67P. Το 2015, ανίχνευσε απλές οργανικές ενώσεις, όπως η γλυκίνη, ένα βασικό στοιχείο των πρωτεϊνών.
Μέχρι το 2022, ερευνητές που ανέλυσαν δεδομένα υψηλής ανάλυσης μάζας από το Rosetta εντόπισαν 44 οργανικές ενώσεις μέσα σε μόλις μία ημέρα δεδομένων, με μερικά μόρια να φτάνουν έως και τα 140 Ντάλτον.
«Το Rosetta πραγματικά άλλαξε την οπτική μας», ανέφερε η Dr. Nora Hänni, χημικός στο Πανεπιστήμιο της Βέρνης. Λίγο αργότερα, η ομάδα της ταυτοποίησε διμεθυλοσουλφίδιο, ένα αέριο που στη Γη παράγεται κυρίως από ζωντανούς οργανισμούς.
Αστεροειδείς ως κοσμικά δείγματα
Οι αποστολές Hayabusa2 της Ιαπωνίας και OSIRIS-REx της NASA πρόσφεραν παρόμοια εικόνα για αρχαίους διαστημικούς βράχους. Συλλέγοντας υλικό από τους αστεροειδείς Ryugu και Bennu, έφεραν τα δείγματα πίσω στη Γη.
Οι πρώτες αναλύσεις έδειξαν ότι και οι δύο αστεροειδείς περιέχουν ευρύ φάσμα οργανικών ενώσεων. Οι επιστήμονες που μελέτησαν τον Ryugu εντόπισαν τουλάχιστον 20.000 ποικιλίες ανθρακικών ενώσεων, συμπεριλαμβανομένων 15 διαφορετικών αμινοξέων.
«Περιλαμβάνουν σχεδόν τα πάντα από τα οποία θα μπορούσε να προκύψει ζωή», δήλωσε ο Philippe Schmitt-Kopplin, γεωεπιστήμονας στο Τεχνικό Πανεπιστήμιο του Μονάχου, σύμφωνα με το earth.com.
Ερωτήματα για την προέλευση των πλανητών
Αυτοί οι οργανικοί πλούσιοι βράχοι ίσως χρονολογούνται πριν τη δημιουργία των πλανητών. Οι επιστήμονες αναρωτιούνται αν αυτές οι ενώσεις ξεκίνησαν σε ψυχρά, σκοτεινά νέφη μεταξύ αστεριών ή σε ενεργητικές ζώνες κοντά σε νεαρούς ήλιους.
«Όσοι από εμάς αναζητούμε ζωή πρέπει να κατανοήσουμε πώς οι πλανήτες αποκτούν οργανικές ενώσεις απουσία ζωής», δήλωσε ο Christopher Glein, πλανητικός επιστήμονας στο Southwest Research Institute.
Πολλοί ειδικοί διερωτώνται αν η πρώιμη Γη έγινε κατοικήσιμη εν μέρει λόγω οργανικών μορίων που έφτασαν από το διάστημα.
Πρώιμη χημεία στο σύμπαν
Οι αστρονόμοι έχουν ανιχνεύσει σύνθετες ανθρακικές δομές, όπως πολυκυκλικούς αρωματικούς υδρογονάνθρακες (PAHs), που χρονολογούνται 1,5 δισεκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.
Οι άνθρακες συχνά σχηματίζουν μεγάλους, ανθεκτικούς δακτυλίους και αλυσίδες στις ροές από άστρα που πεθαίνουν.
«Δεν διαφέρει πολύ από την καύση όπως τη γνωρίζουμε στη Γη», ανέφερε η Öberg, αναφερόμενη στο πώς αυτά τα μόρια σχηματίζονται σε αστρικούς ανέμους.
Παγετώνες στο σκοτάδι
Στα μοριακά νέφη, απλά συστατικά συγκεντρώνονται σε ψυχρούς κόκκους σκόνης. Με τον καιρό, η υπεριώδης ακτινοβολία και οι κοσμικές ακτίνες σπάνε μόρια, που επανασυνδυάζονται για να σχηματίσουν νέα.
Τα πειράματα δείχνουν ότι αυτό μπορεί να δημιουργήσει από μεθανόλη μέχρι γλυκίνη.
Πρωτοπλανητικοί δίσκοι και νέοι κόσμοι
Παρατηρήσεις πρωτοπλανητικών δίσκων δείχνουν ότι η μεθανόλη και άλλες οργανικές ενώσεις επιβιώνουν από την έντονη θερμότητα της γέννησης των άστρων.
Οι ενώσεις αυτές μπορεί να εξελιχθούν περαιτέρω, όταν τα υλικά του δίσκου εναλλάσσονται ανάμεσα σε θερμές και ψυχρές ζώνες.
Όταν οργανικές χημικές ενώσεις προσγειώνονται σε έναν πλανήτη, ίσως θέτουν τα θεμέλια για την εμφάνιση ζωντανών συστημάτων.
Η μελλοντική έρευνα υπόσχεται να φωτίσει αυτά τα μυστήρια με αποστολές όπως το Europa Clipper της NASA και το Juice της ESA.
Αυτές οι ανακαλύψεις ίσως μας φέρουν πιο κοντά στην απάντηση ενός από τα αρχαιότερα ερωτήματα της ανθρωπότητας: Είμαστε μόνοι στο σύμπαν;
