دانشمندان در قلب کهکشان ما مولکولهای قند کشف کردند – سایت علمی بیگ بنگ
بیگ بنگ: مرکز کهکشان راه شیری بار دیگر دانشمندان را شگفتزده کرده است؛ آن هم با کشفی که این بخش از کهکشان را بیش از هر زمان دیگری به یک دونات با طعم تمشک شبیه میکند.
به گزارش بیگ بنگ، چند سال پیش اخترشناسان در ابرهای گازی مرکز کهکشان، مولکولی به نام اتیل فرمات (Ethyl Formate) کشف کردند؛ ترکیبی شیمیایی که یکی از عوامل ایجاد عطر و طعم تمشک است. اما حالا پژوهشگران گام مهمتری برداشتهاند؛ آنها موفق شدند اریترولوز (Erythrulose) را شناسایی کنند؛ نخستین قند واقعی که تاکنون در فضای میانستارهای کشف شده است.
اگرچه این کشف ممکن است مرکز کهکشان را شبیه یک شیرینی خوشمزه جلوه دهد، اما واقعیت این است که هرگز نباید چیزی از آن را بخورید! این قند در کنار مولکولهایی بسیار سمی، از جمله ترکیبات حاوی سیانید، شناور است. با این حال، همین ترکیب شاید میلیاردها سال پیش یکی از مواد اولیه شکلگیری حیات بوده باشد.
این پژوهش به سرپرستی “ایزاسکون خیمنز-سرا” کیهانشیمیدان مرکز اخترزیستشناسی اسپانیا انجام شده و نتایج آن در نشریه معتبر Nature Astronomy منتشر شده است. به گفته پژوهشگران، این کشف میتواند به یکی از قدیمیترین پرسشهای علم پاسخ دهد:
پژوهشهای آزمایشگاهی تاکنون نتوانستهاند مقدار کافی از این قندها را در شرایط شبیه زمین اولیه، تولید کنند. به همین دلیل، دانشمندان احتمال میدهند بخشی از این مولکولهای حیاتی، پیش از تولد زمین، در فضای میانستارهای ساخته شده و بعدها توسط دنبالهدارها، سیارکها یا شهابسنگها به زمین منتقل شده باشند.
تمام حیات شناختهشده به قندها وابسته است. سلولها از آنها برای تأمین انرژی استفاده میکنند و بسیاری از مولکولهای زیستی از همین قندها ساخته میشوند. مهمتر از همه، ستون اصلی DNA و RNA نیز بر پایه قندها شکل گرفته است. به همین دلیل، درک منشأ قندها یکی از مهمترین گامها برای فهم چگونگی آغاز حیات در جهان محسوب میشود.
این مولکول در منطقهای از مرکز راه شیری به نام منطقه مولکولی مرکزی (Central Molecular Zone) کشف شد. این ناحیه مملو از ابرهای عظیم گاز و غبار است که به داشتن انواع مولکولهای آلی پیچیده شهرت دارند. محققان با استفاده از دو تلسکوپ رادیویی در اسپانیا، ابری موسوم به G+0.693 را بررسی کردند؛ ابری که پیشتر نیز چندین مولکول مرتبط با شیمی پیشازیستی در آن کشف شده بود.
هر مولکول هنگام چرخش، مجموعهای منحصربهفرد از امواج رادیویی تولید میکند؛ چیزی شبیه یک اثر انگشت مولکولی. اخترشناسان با بررسی همین الگوها میتوانند حتی از هزاران سال نوری دورتر، ترکیبات شیمیایی موجود در فضا را شناسایی کنند.
دانشمندان انتظار داشتند اگر قرار باشد قندی در این ابر پیدا شود، احتمالاً قندهای سادهترِ سهکربنی باشند. اما نتیجه کاملاً برعکس بود. قند چهارکربنی اریترولوز دستکم ۸ تا ۱۷ برابر فراوانتر از قندهای سهکربنی بود؛ در حالی که آن قندهای سادهتر اصلاً در این ابر مشاهده نشدند. این نتیجه میتواند سرنخ مهمی درباره نحوه تشکیل قندها در فضای میانستارهای باشد.
مدلهای کامپیوتری محققان نشان میدهد که “اریترولوز” روی سطح دانههای بسیار ریز غبار یخی در فضا شکل میگیرد. در این محیط، دو مولکول نسبتاً رایج به نامهای گلیکولآلدئید و اتیلن گلیکول تحت تأثیر تابشهای پرانرژی فعال میشوند و با یکدیگر واکنش میدهند تا مولکول بزرگتر اریترولوز را بسازند.
سپس امواج ضربهای ناشی از انفجارهای ستارهای یا رویدادهای پرانرژی، این مولکولها را از سطح غبار جدا کرده و وارد فضای میانستارهای میکنند؛ جایی که تلسکوپها قادر به شناسایی آنها هستند.
اریترولوز با ۱۴ اتم، بزرگترین مولکولی است که تاکنون در فضای میانستارهای کشف شده و ساختاری بدون حلقه دارد. همچنین این مولکول تنها دومین مولکول کایرال (دستسان) است که تاکنون در فضای میانستارهای شناسایی شده است. مولکولهای کایرال دو نسخه آینهای از یکدیگر دارند؛ درست مانند دست چپ و دست راست که شبیه هم هستند، اما هرگز کاملاً روی هم منطبق نمیشوند. این ویژگی در شیمی زیستی اهمیت بسیار زیادی دارد، زیرا تقریباً تمام مولکولهای اصلی حیات دارای همین خاصیت هستند.
این یافته نشان میدهد فضای میانستارهای، بهویژه مرکز کهکشان راه شیری، از نظر شیمیایی بسیار پیچیدهتر از چیزی است که تصور میکردیم. همچنین احتمال دارد همین نوع واکنشهای شیمیایی میلیاردها سال پیش در همان ابری رخ داده باشند که بعدها خورشید، زمین و دیگر سیارات منظومه شمسی از آن شکل گرفتند.
اگر این فرض درست باشد، ممکن است بخشی از مواد اولیه لازم برای پیدایش حیات، پیش از تولد منظومه شمسی در دل ابرهای میانستارهای ساخته شده باشند. این کشف نهتنها وجود مولکولهای آلی پیچیده در فضای میانستارهای را تأیید میکند، بلکه نشان میدهد شاید مولکولهای زیستی بسیار پیچیدهتر نیز بتوانند در شرایط سخت و سرد فضا شکل بگیرند و برای میلیونها یا حتی میلیاردها سال پایدار بمانند؛ موضوعی که میتواند نگاه ما به منشأ حیات در کیهان را دگرگون کند. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Nature Astronomy منتشر شده است.
سایت علمی بیگ بنگ / منبع: sciencealert.com
لینک کوتاه نوشته : https://bigbangpage.com/?p=109789
