Επιστήμονες ανακάλυψαν το μεγαλύτερο οργανικό μόριο που περιέχει θείο και έχει εντοπιστεί ποτέ στον μεσοαστρικό χώρο, μια ανακάλυψη που θεωρείται κρίσιμη για την κατανόηση της χημικής προέλευσης της ζωής στο Σύμπαν. Οι ερευνητές χαρακτηρίζουν το εύρημα ως έναν «χαμένο κρίκο» στη γνώση μας για το πώς τα βασικά δομικά στοιχεία της ζωής σχηματίζονται στο Διάστημα.
Το θείο είναι το δέκατο πιο άφθονο στοιχείο στο Σύμπαν και απαραίτητο για τη ζωή στη Γη, καθώς αποτελεί βασικό συστατικό των αμινοξέων, των πρωτεϊνών και των ενζύμων. Παρ’ όλα αυτά, μέχρι σήμερα οι επιστήμονες είχαν εντοπίσει ελάχιστα μεγάλα μόρια που περιέχουν θείο στον μεσοαστρικό χώρο, γεγονός που αποτελούσε ένα μακροχρόνιο επιστημονικό αίνιγμα.
Το «παράδοξο» του θείου στο Διάστημα
Αν και έχουν βρεθεί μόρια με θείο σε κομήτες και μετεωρίτες, η απουσία μεγάλων θειούχων μορίων στο μεσοαστρικό περιβάλλον προκαλούσε απορία.
«Το θείο έφτασε στη Γη από το Διάστημα πριν από πάρα πολύ καιρό», δήλωσε ο Mitsunori Araki από το Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics στη Γερμανία, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης που δημοσιεύτηκε στο Nature Astronomy.
«Ωστόσο, έχουμε εντοπίσει μόνο πολύ περιορισμένο αριθμό μορίων που περιέχουν θείο στο Διάστημα. Αυτό είναι παράξενο, γιατί θα έπρεπε να υπάρχει σε τεράστιες ποσότητες, αλλά είναι εξαιρετικά δύσκολο να ανιχνευθεί».
Πού εντοπίστηκε το μόριο
Το μόριο εντοπίστηκε σε ένα μοριακό νέφος με την ονομασία G+0.693–0.027, περίπου 27.000 έτη φωτός από τη Γη, κοντά στο κέντρο του Γαλαξία μας.
Τα μοριακά νέφη είναι ψυχρές και πυκνές συγκεντρώσεις αερίων και σκόνης, όπου ευνοείται ο σχηματισμός μορίων. Λειτουργούν ως αστρικά φυτώρια, καθώς η βαρύτητα δημιουργεί συσσωματώσεις ύλης που τελικά εξελίσσονται σε νεογέννητα άστρα.
Ο μεγαλύτερος θειούχος οργανικός σχηματισμός που έχει βρεθεί ποτέ
Το νεοανακαλυφθέν μόριο, το οποίο περιέχει 13 άτομα, είναι το μεγαλύτερο μόριο με θείο που έχει ανιχνευθεί μέχρι σήμερα στο Διάστημα.
«Πριν από αυτό, το μεγαλύτερο αντίστοιχο μόριο είχε μόνο εννέα άτομα και ήδη θεωρούνταν εξαιρετικά σπάνιο», εξήγησε ο Araki. «Τα περισσότερα θειούχα μόρια που έχουμε ανιχνεύσει μέχρι σήμερα αποτελούνται από τρία, τέσσερα ή πέντε άτομα».
Το μόριο, που περιέχει επίσης άνθρακα και υδρογόνο, ονομάζεται 2,5-cyclohexadiene-1-thione και προστίθεται στον κατάλογο των περισσότερων από 300 μορίων που έχουν εντοπιστεί μέχρι σήμερα στο Διάστημα.
Η ανακάλυψη μεγαλύτερων μορίων θεωρείται ιδιαίτερα σημαντική, καθώς γεφυρώνει το χάσμα ανάμεσα στην απλή χημεία του μεσοαστρικού χώρου και τα πιο πολύπλοκα μόρια που έχουν βρεθεί σε κομήτες και μετεωρίτες.
Σύμφωνα με τον Araki, το εύρημα υποδηλώνει ότι στο μέλλον μπορεί να εντοπιστούν ακόμη μεγαλύτερα και πιο σύνθετα μόρια με θείο.
Από τα μοριακά νέφη στους πλανήτες
«Ένα μοριακό νέφος είναι το σημείο όπου λαμβάνει χώρα ο σχηματισμός άστρων», εξήγησε ο Valerio Lattanzi, επίσης επιστήμονας στο Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics και συν-συγγραφέας της μελέτης.
Όπως πρόσθεσε, ορισμένα από αυτά τα νέφη εξελίσσονται τελικά σε πλανητικά συστήματα, όπως το δικό μας ηλιακό σύστημα.
«Τα συστατικά που περιέχονται στο μοριακό νέφος μεταφέρονται στους πλανήτες. Προσπαθούμε να καταλάβουμε ποια είναι τα υλικά που τελικά σχηματίζουν τη ζωή και πώς, από απλά μόρια, φτάνουμε στη ζωή όπως τη γνωρίζουμε στη Γη».
Πώς έγινε η ανακάλυψη
Οι ερευνητές συνέθεσαν αρχικά το μόριο στο εργαστήριο, εφαρμόζοντας ηλεκτρική εκκένωση σε μια ουσία που ονομάζεται thiophenol, ένα υγρό με έντονη οσμή που περιέχει θείο, άνθρακα και υδρογόνο.
Στη συνέχεια κατέγραψαν το εξαιρετικά ακριβές «ραδιοφωνικό αποτύπωμα» του μορίου και το συνέκριναν με δεδομένα από τηλεσκοπικές παρατηρήσεις του νέφους, που είχαν συλλεχθεί από τα IRAM-30m και Yebes ραδιοτηλεσκόπια στην Ισπανία.
Σύνδεση με την προέλευση της ζωής στη Γη
«Γνωρίζαμε από παλαιότερες παρατηρήσεις ότι τα μόρια με θείο είναι αρκετά άφθονα σε αυτό το νέφος», ανέφερε ο Lattanzi.
«Πιστεύουμε ότι μία από τις πιθανές απαρχές της ζωής στη Γη σχετίζεται με συγκρούσεις κομητών και μετεωριτών, οι οποίοι μετέφεραν πολύπλοκα μόρια, συμπεριλαμβανομένων και αυτών με θείο».
Η Kate Freeman, καθηγήτρια Γεωεπιστημών στο Penn State University, χαρακτήρισε τη μελέτη «μια συναρπαστική ιστορία επιστημονικής έρευνας», που κατέστη δυνατή χάρη στα ισχυρά ραδιοτηλεσκόπια και τη στοχευμένη στρατηγική αναζήτησης.
Όπως σημείωσε, οι μετεωρίτες είναι γνωστό ότι περιέχουν μεγάλα και πολύπλοκα θειούχα μόρια, τα οποία πιθανότατα συνέβαλαν στη δημιουργία των συνθηκών για την εμφάνιση της ζωής στη Γη.
Η Sara Russell, καθηγήτρια Πλανητικών Επιστημών στο Natural History Museum του Λονδίνου, υπογράμμισε ότι το θείο είναι ένα από τα έξι απολύτως απαραίτητα στοιχεία για τη ζωή στη Γη και ενδεχομένως έπαιξε καθοριστικό ρόλο στους πρώτους μικροοργανισμούς.
«Η παρουσία πολύπλοκων οργανικών μορίων στο κέντρο του Γαλαξία μας υποδηλώνει ότι τα υλικά που είναι σημαντικά για τη ζωή μπορεί να υπάρχουν παντού στο Διάστημα», ανέφερε.
«Η χημεία του διαστήματος είναι πλουσιότερη απ’ όσο πιστεύαμε»
Ο Ryan Fortenberry, αναπληρωτής καθηγητής Χημείας και Βιοχημείας στο University of Mississippi, δήλωσε ότι τα ευρήματα τον ενθουσιάζουν.
«Το θείο έχει μια μοναδική χημεία που επιτρέπει στα μόρια να κάνουν πολύ περισσότερα από ό,τι θα επέτρεπαν μόνο το οξυγόνο, το άζωτο και ο άνθρακας».
Όπως πρόσθεσε, πριν από 50 χρόνια θεωρούνταν σχεδόν θαύμα να εντοπιστεί οποιοδήποτε μόριο στο Διάστημα.
«Σήμερα βρίσκουμε μόρια με 13 άτομα και άλλα με δεκάδες άτομα. Τα μόρια είναι πολύ πιο ανθεκτικά απ’ όσο νομίζαμε και η χημεία του Διαστήματος είναι απείρως πιο πλούσια. Πιστεύω ακράδαντα ότι στο μέλλον θα εντοπίσουμε αμινοξέα και πέρα από το ηλιακό μας σύστημα».
Πηγή CNN
