Poszukiwania życia poza Ziemią często skupiają się na „strefach zamieszkiwalnych” – obszarach wokół gwiazd, w których może występować woda w stanie ciekłym. Jednak nowe, przełomowe badania pokazują, że podstawowa chemia życia może nie wymagać ciepłego, wilgotnego środowiska, ale zamiast tego ma swój początek w lodowatej ciemności między gwiazdami. To zmienia ramy czasowe pojawienia się życia, co sugeruje, że elementy składowe białek mogły powstać zanim pojawieniem się planet, a następnie zostały dostarczone przez komety i asteroidy.
Jak kosmos gromadzi chemię życia
Od dziesięcioleci naukowcy wiedzą, że aminokwasy – podstawowe jednostki białek – występują w meteorytach i kometach. Brakujące ogniwo stanowiło dowód na to, że te aminokwasy mogą faktycznie łączyć się w peptydy (krótkie łańcuchy aminokwasów) w realistycznych warunkach przestrzennych. Poprzednie założenia w dużej mierze opierały się na potrzebie zapoczątkowania tego procesu wody w stanie ciekłym.
Nowe badanie zmienia to, symulując warunki międzygwiazdowe w komorze próżniowej. Naukowcy zamrozili glicynę, najprostszy aminokwas, na zimnej powierzchni, a następnie wystawili ją na działanie naładowanych cząstek imitujących promienie kosmiczne. Ta ekspozycja nie zniszczyła glicyny; zamiast tego wywołało to powstawanie glicyloglicyny, dwujednostkowego peptydu, wraz z innymi złożonymi cząsteczkami organicznymi. To pokazuje, że promieniowanie – często uważane za destrukcyjne – może w rzeczywistości sprzyjać składaniu tych obwodów w zimnych i suchych warunkach.
Implikacje dla pochodzenia życia
Tradycyjny pogląd na pochodzenie życia kładzie nacisk na środowiska podobne do Ziemi, takie jak baseny wulkaniczne lub kominy hydrotermalne, jako kolebki życia. Miejsca te dostarczają wodę w stanie ciekłym i ciepło geotermalne, które uważano za niezbędne do wczesnych reakcji biochemicznych. Jednak nowe odkrycia pokazują, że kluczowe kroki w kierunku życia mogą nastąpić znacznie wcześniej, w rozległych obłokach gazu i pyłu, które zapadają się, tworząc gwiazdy i planety.
Jeśli peptydy regularnie tworzą się na lodowych ziarnach tych obłoków, można je włączyć do komet i asteroid i ostatecznie dostarczyć do tworzących się planet, zapewniając im gotowy chemiczny „zestaw startowy”. Oznacza to, że planety mogą zacząć od bogatszej podaży cząsteczek białkowych, niż wcześniej sądzono.
Wszechświat może być gotowy na życie
Jeśli peptydy mogą tworzyć się w obecności zimnego lodu, pyłu i promieniowania, wówczas chemia życia może nie być rzadka ani delikatna. Zamiast tego może to być naturalna konsekwencja zachowania materii w wielu obszarach gwiazdotwórczych w Drodze Mlecznej i poza nią. To drastycznie zwiększa prawdopodobieństwo, że wiele planet skalistych rozpocznie swoją historię już zasianych złożonymi cząsteczkami organicznymi, przyspieszając drogę do rozwoju systemów żywych.
Przyszłe misje kosmiczne mające na celu pobieranie próbek komet, asteroid lub pyłu międzygwiazdowego mogłyby bezpośrednio przetestować tę hipotezę. Jeśli w tych próbkach zostaną znalezione krótkie peptydy, jeszcze bardziej wzmocni to pogląd, że życie na Ziemi – a być może gdzie indziej – ma zaskakujący dług wobec chemii występującej w najzimniejszych i najciemniejszych zakątkach kosmosu.
Zasadniczo badania te sugerują, że wszechświat może być znacznie bardziej gościnny dla życia, niż wcześniej sądzono, i że nasiona życia mogą zostać rozsiane po całym kosmosie jeszcze zanim uformują się planety.
