فراوانی عجیب مولکول های های سازنده حیات در مرکز کهکشان راه شیری

مجموعه: اخبار علمی و آموزشی

تاریخ انتشار : جمعه, 17 تیر 1401 13:55

به گزارش سیناپرس، "نیتریل‌ها" دسته‌ای از مولکول‌های آلی با گروه سیانو هستند، یعنی یک اتم کربن که با یک پیوند غیراشباع سه‌گانه به اتم نیتروژن متصل شده است. این مولکول ها معمولاً سمی اند، اما به طور متناقض، آن ها همچنین یک پیش ساز کلیدی برای مولکول های ضروری حیات مانند ریبونوکلئوتیدهای مختلف هستند که خود، سازنده مولکول های DNA و RNA محسوب می شوند.

یک تیم بین المللی محققان از اسپانیا، ژاپن، شیلی، ایتالیا و ایالات متحده نشان داده اند که طیف وسیعی از نیتریل‌ها در فضای بین ستاره‌ای و درون ابر مولکولی موسوم به G 0.693-0.027، نزدیک مرکز کهکشان راه شیری وجود دارند. 

به گفته یکی از این محققان از مرکز اختربیولوژی شورای ملی تحقیقات اسپانیا (CSIC) و موسسه ملی فناوری هوافضا (INTA) در مادرید، مطالعه ما نشان می‌دهد شیمی‌ای که در محیط بین ستاره‌ای اتفاق می‌افتد، قادر است به طور مؤثری چندین و چند مولکول نیتریل را به وجود آورد که به عنوان پیش‌سازهای مولکول RNA هستند، سناریویی که تحت عنوان «دنیای RNA» شناخته می شود.

بر اساس این سناریو، زندگی روی زمین در ابتدا فقط بر اساس RNA بوده و DNA و آنزیم های پروتئینی بعدها تکامل یافتند، RNA می تواند دو عملکرد اساسی را انجام دهد یعنی: ذخیره و کپی اطلاعات مانند DNA و کاتالیز کردن برخی واکنش های بدن همانند آن چه آنزیم ها انجام می دهند. 

طبق این تئوری، نیتریل‌ها و دیگر عناصر سازنده حیات لزوماً همگی در خود زمین به وجود نیامده‌اند. آن ها می توانند در فضا سرچشمه گرفته باشند و توسط شهاب‌سنگ‌ها و ستاره‌های دنباله‌دار در اواخر دوران موسوم به «بمباران سنگین نهایی» به سوی زمین جوان حرکت کرده باشند. این اتفاق بین 4.1 تا 3.8 میلیارد سال رخ می داده است. 

در حمایت از این نظریه، محققان موفق شده اند نیتریل ها و سایر مولکول های پیش ساز نوکلئوتیدها، لیپیدها و اسیدهای آمینه را در داخل دنباله دارها و شهاب سنگ های معاصر بیابند.

اما این مولکول ها دققیا از کجای فضا می توانستند آمده باشند؟ نامزدهای اولیه برای پاسخ به این سوال، ابرهای مولکولی هستند که در واقع نواحی متراکم و سرد محیط بین ستاره ای بوده و برای تشکیل مولکول های پیچیده مناسب هستند. برای مثال، ابر مولکولی G 0.693-0.027 دمایی در حدود 100 کلوین دارد و عرض آن تقریباً سه سال نوری است و جرم آن نیز تقریباً هزار برابر خورشید ماست. 

هیچ مدرکی مبنی بر این که در حال حاضر ستارگان در داخل G 0.693-0.027 در حال شکل گیری هستند وجود ندارد، اگرچه دانشمندان گمان می کنند که این ناحیه ممکن است در آینده به یک مهد کودک ستاره ای تبدیل شود.

بنا بر گفته های محققان فوق، محتوای شیمیایی G 0.693-0.027 شبیه به سایر مناطق ستاره‌زایی در کهکشان ما و همچنین اجسام منظومه شمسی مانند ستاره‌های دنباله‌دار است. این بدان معناست که مطالعه آن می‌تواند بینش‌های مهمی در مورد ترکیبات شیمیایی به ما بدهد. 

دانشمندان در این پروژه، از دو تلسکوپ در اسپانیا برای مطالعه طیف های الکترومغناطیسی ساطع شده توسط G 0.693-0.027 استفاده کردند: یکی تلسکوپ 30 متری IRAM Granada و بعدی تلسکوپ Yebes با عرض 40 متر در گوادالاخارا. 

آن ها موفق شدند نیتریل‌های سیانوآلن (CH2CCHCN)، پروپارژیل سیانید (HCCCH2CN) و سیانوپروپین را شناسایی کنند، ضمن آن که شواهد احتمالی برای تشکیل مولکول های سیانوفرمالدئید (HCOCN) و گلیکولونیتریل (HOCH2CN) را نیز یافتند.

اجراکنندگان این پژوهش جالب می گویند: به لطف مشاهدات ما در چند سال گذشته و همچنین نتایج فعلی، اکنون می دانیم که نیتریل ها از فراوان ترین خانواده های شیمیایی در جهان هستند. ما آن ها را در ابرهای مولکولی در مرکز کهکشان خود و همچنین در پیش ستاره‌هایی با جرم‌های مختلف، شهاب‌سنگ‌ها و دنباله‌دارها و همچنین در جو تیتان یعنی بزرگترین قمر زحل یافته‌ایم.

گفتنی است این یافته های عجیب و جالب توجه پژوهشی که سرنخ هایی مهم از آغاز حیات روی کره زمین را به دست می دهند، در Frontiers in Astronomy and Space Sciences منتشر شده اند.