O descoperire surprinzătoare la 27.000 de ani-lumină de Pământ ar putea oferi oamenilor de știință indicii prețioase cu privire la originea vieții pe Terra, dar și în alte părți din Univers. Astrofizicienii au descoperit cea mai mare moleculă organică ce conține sulf, un ingredient-cheie pentru viață, identificată vreodată în spațiul interstelar. Cercetătorii numesc descoperirea o „verigă lipsă” în înțelegerea de către oamenii de știință a originilor cosmice ale chimiei vieții, relatează CNN.
Sulful este al zecelea cel mai abundent element din univers și o componentă esențială a aminoacizilor, proteinelor și enzimelor de pe Pământ. Însă, deși cercetătorii descoperiseră anterior molecule care conțin sulf, similare cu cea nou identificată, în comete și meteoriți, exista o lipsă surprinzătoare a moleculelor mari care includ sulf în spațiul interstelar, vasta regiune dintre stele, presărată cu nori de praf și gaz.
„Sulful a ajuns pe Pământ din spațiu cu foarte, foarte mult timp în urmă”, a declarat Mitsunori Araki, cercetător la Institutul Max Planck pentru Fizică Extraterestră din Germania și autorul principal al studiului privind descoperirea, publicat săptămâna trecută în revista Nature Astronomy.
„Cu toate acestea, am găsit doar o cantitate foarte limitată de molecule care conțin sulf în spațiu, ceea ce este ciudat. Ar trebui să existe în cantități uriașe, dar sunt foarte greu de detectat.”
O altă echipă de cercetători sugerase anterior că sulful ar putea părea rar în spațiu deoarece este prins în gheață cosmică — ascuns la vedere, mai degrabă decât absent.
Noua detecție adaugă, prin urmare, o piesă importantă la acest puzzle. „Aceasta este cea mai mare moleculă care conține sulf descoperită vreodată în spațiu, având 13 atomi”, a spus Araki. „Înainte de aceasta, cea mai mare avea doar nouă atomi, iar și aceea era un caz rar, deoarece majoritatea moleculelor cu sulf detectate aveau doar trei, patru sau cinci atomi.”
Descoperirea moleculelor mai mari este importantă, a adăugat el, deoarece ajută la umplerea unui gol existent între chimia simplă întâlnită în spațiu și elementele mai complexe care au făcut posibilă viața pe pământ și care au fost descoperite în comete și meteoriți.
Molecula, care conține de asemenea carbon și hidrogen, se numește 2,5-ciclohexadien-1-tionă și se adaugă unui catalog în creștere de peste 300 de molecule observate până acum în spațiu. Descoperirea sugerează, potrivit lui Araki, că multe alte molecule care conțin sulf, poate chiar mai mari, ar putea fi detectate în viitor.
Pepiniere stelare
Molecula a fost identificată într-un nor molecular numit G+0.693–0.027, aflat la aproximativ 27.000 de ani-lumină de Pământ, în apropierea centrului galaxiei noastre.
Norii moleculari sunt concentrații reci și dense de praf și gaz care permit formarea moleculelor. Ei acționează ca pepiniere stelare, unde gravitația creează aglomerări ce devin, în cele din urmă, stele tinere.
„Un nor molecular este locul în care are loc formarea stelelor”, a explicat Valerio Lattanzi, de asemenea cercetător la Institutul Max Planck pentru Fizică Extraterestră și coautor al studiului.
În timp, a adăugat Lattanzi, unii dintre acești nori vor duce la formarea unor sisteme planetare precum propriul nostru sistem solar. „Ingredientele încorporate în norul molecular vor fi transferate planetelor”, a spus el. „Încercăm să aflăm care sunt ingredientele ce vor forma, în cele din urmă, viața, încercăm să înțelegem cum ajungem de la molecule simple la viața așa cum o cunoaștem pe Pământ. Și încercăm să adăugăm elemente acestui tablou, unul câte unul.”
Oamenii de știință au sintetizat mai întâi molecula aplicând o descărcare electrică asupra unei substanțe numite tiofenol, un lichid cu miros neplăcut care conține sulf, carbon și hidrogen. Apoi au obținut o „amprentă radio” extrem de precisă a moleculei, pe care au comparat-o cu datele existente ale telescoapelor, provenite din observațiile norului realizate de radiotelescoapele IRAM-30m și Yebes din Spania.
„Știam din observații anterioare că moleculele cu sulf sunt destul de abundente în acest nor”, a spus Lattanzi. „De aceea a fost o țintă foarte bună pentru noi. Credem că una dintre posibilele origini ale vieții pe Pământ este reprezentată de coliziunile și impacturile sistemelor de corpuri mici, precum cometele și meteoriții, cu planeta noastră în trecut, care probabil au adus molecule complexe, inclusiv unele care conțin sulf. Asta încercăm să facem: să conectăm aceste verigi lipsă pe drumul către formarea vieții așa cum o cunoaștem.”
Sulful, unul dintre elementele esențiale vieții
Kate Freeman, profesor universitar de geostiințe la Universitatea Penn State, a descris studiul drept „o poveste detectivistică fascinantă, posibilă datorită radiotelescoapelor puternice și unei strategii de căutare foarte bine gândite”.
Se știe că meteoriții conțin compuși mari și complecși ai sulfului, a spus Freeman, care nu a fost implicată în cercetare, și că aceștia probabil au livrat mulți dintre acești compuși pe Pământ, contribuind la apariția chimiei vieții.
„Cu toate acestea, nu știam cu adevărat cum au ajuns acești compuși în meteoriți sau în corpurile planetare anterioare”, a adăugat ea într-un e-mail. „Acum știm că există cel puțin o posibilitate reală ca unii dintre ei să provină din afara sistemului solar, din regiuni ale galaxiei noastre bogate în molecule, precum zona studiată de autori.”
Sulful este unul dintre cele doar șase elemente esențiale pentru viața de pe Pământ și ar fi putut fi un ingredient critic în primele forme de viață, oferind combustibil vital microbilor antici, potrivit Sarei Russell, profesor de științe planetare la Muzeul de Istorie Naturală din Londra.
„Prezența moleculelor organice complexe în centrul Căii Lactee sugerează că materialele importante din punct de vedere biologic ar putea fi omniprezente în spațiu”, a spus Russell, care nu a participat la studiu, într-un e-mail. „Găsirea unor astfel de molecule la o distanță atât de mare de planeta noastră sugerează, de asemenea, că procese similare ar putea avea loc și în alte părți — ceea ce face existența vieții pe o altă planetă puțin mai probabilă.”
Ryan Fortenberry, profesor asociat de chimie și biochimie la Universitatea din Mississippi, a declarat că descoperirea l-a entuziasmat. „Sulful, ca atom, ocupă un loc foarte special în tabelul periodic. Are o chimie unică ce permite moleculelor să facă mult mai mult decât ar permite doar oxigenul, azotul și carbonul”, a spus Fortenberry într-un e-mail. „Descoperirea moleculelor care conțin sulf ne ajută să evaluăm mai bine unde ar fi putut începe viața și unde ar putea ajunge.”
Cu peste 50 de ani în urmă, era considerat aproape un miracol să fie descoperită orice moleculă în spațiu, a adăugat Fortenberry, care nu a fost implicat în studiu.
„Se credea în mod obișnuit că mediul dur le-ar distruge pur și simplu, iar acum descoperim molecule cu 13 atomi și altele cu câteva zeci de atomi. Moleculele sunt mai rezistente decât am presupus noi, iar telescoapele ne-au arătat că chimia spațiului este mult mai bogată decât ne-am fi putut imagina. Mă aștept pe deplin să descoperim aminoacizi în spațiu, dincolo de sistemul nostru solar”, a spus el.
Ştiri video recomandate
