آیا دنباله‌دارها مواد اولیه حیات را به زمین رساندند؟ پژوهش تازه تردید ایجاد کرد
- مجموعه: اخبار علمی و آموزشی
- تاریخ انتشار : یکشنبه, ۱۰ آبان ۱۴۰۵ ۲۰:۱۱
دیجیاتو گزارش داده است که پژوهشی به سرپرستی دانشگاه کمبریج، نقش احتمالی دنباله‌دارها در رساندن مواد اولیه حیات به زمین را دوباره بررسی کرده است. بر اساس این تحقیق، وجود مولکول‌های آلی در یک جرم آسمانی به‌تنهایی کافی نیست؛ این مولکول‌ها باید ورود به جو و برخورد با سطح را تاب بیاورند و سپس در غلظتی مناسب باقی بمانند.
نتایج در نشریه Scientific Reports منتشر شده است. ریچارد آنسلو، اخترشناس دانشگاه کمبریج و نویسنده اصلی، می‌گوید تصور قدیمی آن بود که دنباله‌دارهای دارای ترکیبات کربن و نیتروژن می‌توانند بسته‌ای از مواد مورد نیاز شیمی پیشازیستی را به سیاره برسانند. نتیجه تازه، محتمل‌بودن همین انتقال مؤثر را زیر سؤال می‌برد.
از مواد آلی فضایی تا شکل‌گیری حیات، چند مرحله فاصله وجود دارد
فرضیه موسوم به شبه‌پان‌اسپرمیا به رسیدن بلوک‌های سازنده حیات از فضا اشاره می‌کند؛ این ایده با انتقال خودِ موجودات زنده یکسان نیست. جذابیت آن، تا حدی از شناسایی مکرر مولکول‌های آلی در دنباله‌دارها و سیارک‌ها ناشی می‌شود و این احتمال را مطرح می‌کند که مواد اولیه در کیهان فراوان باشند.
اما فراوانی مواد اولیه با آماده‌بودن محیط برای آغاز حیات فرق دارد. حتی اگر یک مولکول در فضا وجود داشته باشد، باید پس از رسیدن به سطح سیاره نیز در شرایطی قرار بگیرد که امکان واکنش‌های بعدی را فراهم کند. مدل‌سازی جدید روی دشواری یکی از همین حلقه‌ها تمرکز کرده است.
نمونه‌های سیارک بنو نمونه‌ای از اهمیت این بحث‌اند: ۱۴ مورد از ۲۰ اسیدآمینه مورد استفاده جانداران برای ساخت پروتئین و هر پنج مولکول پایه سازنده دی‌ان‌ای و آران‌ای در آنها پیدا شده‌اند. این یافته‌ها وجود ترکیبات مهم را نشان می‌دهند؛ اما خودشان ثابت نمی‌کنند که برخورد یک دنباله‌دار، مسیر اصلی تأمین مواد اولیه روی زمین بوده است.
ارتباط با فرضیه جهان آران‌ای
فرضیه «جهان آران‌ای» مطرح می‌کند که پیش از نقش‌آفرینی دی‌ان‌ای و پروتئین‌ها، سامانه‌های اولیه حیات بر آران‌ایِ قادر به تکثیر خود متکی بوده‌اند. پیدا‌شدن مولکول‌های سازنده در نمونه‌های فضایی، برای بحث درباره مواد در دسترس چنین شیمی‌ای مهم است؛ نه اینکه به‌تنهایی محل یا شیوه شروع حیات را تعیین کند.
آنسلو پیش‌تر احتمال داده بود که رفت‌وبرگشت دنباله‌دارها میان سیاره‌های دارای مدار نزدیک، سرعت آنها را کاهش دهد. در آن سناریو، سرعتی کمتر از ۹ مایل در ثانیه می‌توانست به سالم‌رسیدن مواد آلی کمک کند. بررسی تازه، امکان فراهم‌شدن شرایط مؤثر این سناریو روی زمین را بسیار محدودتر ارزیابی می‌کند.
چرا هیدروژن سیانید بررسی شد؟
پژوهشگران در شبیه‌سازی ورود به جو و برخورد، هیدروژن سیانید با فرمول HCN را بررسی کرده‌اند؛ مولکولی پیشازیستی که در دنباله‌دارهای منظومه شمسی یافت می‌شود و در مسیرهای شیمیایی مرتبط با مواد اولیه حیات اهمیت دارد.
طبق نتایج، ورود پرانرژی و برخورد می‌تواند این مواد را تخریب کند. حتی عبور سالم بخشی از مولکول‌ها از یک مرحله، تضمین نمی‌کند که مرحله بعدی را نیز پشت سر بگذارند یا پس از برخورد، مقدار کافی از آنها در یک محیط مناسب متمرکز شود.
آنسلو در توضیح دشواری این زنجیره، از موقعیتی با احتمال بسیار پایین، در حد تعبیر «یک در میلیون»، سخن گفته است: سرعت و زاویه برخورد باید مناسب باشند و پس از آن نیز غلظت مواد و سرعت شروع فرایندهای شیمیایی در شرایط مساعد قرار بگیرند. این تعبیر، توصیف او از دشواری هم‌زمانی شرایط است و نباید بدون توضیح، احتمال اندازه‌گیری‌شده برای کل پیدایش حیات تلقی شود.
نتیجه مقاله آن است که HCN سالمِ باقی‌مانده احتمالاً آن‌قدر فراوان و متمرکز نیست که منبع قابل توجهی برای این مسیر شیمی پیشازیستی روی زمین بسازد. این محدودیت، فرض نقش پررنگ برخورد دنباله‌دارها را به چالش می‌کشد؛ نه وجود ترکیبات آلی در فضا را رد می‌کند و نه پاسخ نهایی منشأ حیات را به دست می‌دهد.
