Hluboký vesmír vytváří ingredience pro život

„Jak vznikl život?“ Nad touto otázkou přemýšlejí filozofové, učenci a vědci od nepaměti. V moderní době se obecně předpokládá, že stavební kameny života, jak ho známe – aminokyseliny, DNA a RNA – se spontánně spojily a vytvořily první proteiny před miliardami let. Všechny pokusy o rekonstrukci této chemické reakce („abiogeneze“) v laboratoři však nepřinesly žádné výsledky. Přesto se všeobecně uznává, že k této události došlo na Zemi, s největší pravděpodobností v jejích raných oceánech.

V nedávné studii mezinárodní tým výzkumníků vedený Aarhus University zpochybnil tento dlouhodobý předpoklad a prokázal, že proteiny se mohou snadno tvořit ve vesmíru. V Ústavu pro jaderný výzkum, který je součástí Maďarské akademie věd (HUN-REN Atomki), tým simuloval podmínky, které se vyskytují v obřích prachových oblacích napříč vesmírem. Výsledky, publikované v časopise Nature Astronomy, naznačují, že stavební kameny života mohou pronikat vesmírem, což výrazně zvyšuje statistickou pravděpodobnost, že lidstvo jednoho dne objeví mimozemský život.

V malé komoře tým znovu vytvořil prostředí vesmíru snížením tlaku téměř na nulu a teploty na -260 °C. Z komory také nepřetržitě odčerpávali plynné částice, aby udrželi ultravysoké vakuum. Tým poté do komory umístil glycin a ozařoval jej analogy kosmického záření generovanými iontovým urychlovačem v institutu HUN-REN Atomki, aby posoudil jeho reakci. Konkrétně tým zkoumal, zda by se mohly tvořit komplexní molekuly, jako jsou peptidy – aminokyseliny s krátkým řetězcem, které se vzájemně vážou a vytvářejí proteiny.

„Viděli jsme, že molekuly glycinu začaly vzájemně reagovat za vzniku peptidů a vody,“ řekl hlavní autor studie Alfred Thomas Hopkinson, výzkumník z Centra pro mezihvězdnou katalýzu (CIC) na Aarhus University. „To naznačuje, že stejný proces probíhá i v mezihvězdném prostoru. Je to krok k tvorbě proteinů na prachových částicích, tedy na stejných materiálech, které později vytvoří skalnaté planety.“

Vzhledem k tomu, že peptidy jsou prekurzory složek veškerého života, jak ho známe, je studium toho, kde a jak vznikají, zásadní pro hledání původu života. Zjištění týmu nejen potvrzují předchozí výzkum, který prokazuje přítomnost komplexních organických molekul (COM) ve vesmíru, ale také ukazují, že chemický proces, kterým se aminokyseliny vážou, je univerzální. To naznačuje, že stejná reakce by mohla probíhat i u jiných, složitějších aminokyselin, které jsou pro život také nezbytné. Spoluautor Sergio Ioppolo, rovněž výzkumník z CIC na Aarhus University, uvedl:

„Zajímalo nás, zda se složitější molekuly, jako jsou peptidy, přirozeně tvoří na povrchu prachových zrn, než se ty podílejí na formování hvězd a planet. Dříve jsme si mysleli, že v těchto mracích mohou vznikat pouze velmi jednoduché molekuly. Předpokládalo se, že složitější molekuly se tvoří mnohem později, jakmile se plyny začaly shlukovat do disku, který se nakonec stane hvězdou. Ukázali jsme však, že tomu tak zjevně není.“

Podle převážně přijímaného modelu zrodu hvězd, ty vznikají, když husté mraky mezihvězdného plynu a prachu procházejí gravitačním kolapsem. Zbývající materiál padá do disku kolem nové hvězdy, kde se nakonec hromadí a vytváří planetární systémy. Tyto výsledky tedy naznačují, že stavební kameny života by měly být přítomny během tohoto procesu, „osévat“ nové planety a umožňovat prebiotickou chemii. U planet, které se nacházejí v obyvatelné zóně hvězdy, by další chemické reakce mohly vést ke vzniku života.

Tento objev je významný, protože naznačuje, že molekuly nezbytné pro život jsou mnohem hojnější, než se dříve myslelo, a vznikají mnohem dříve, než se očekávalo. To dramaticky zvyšuje pravděpodobnost existence života v jiných hvězdných systémech, což má obrovské důsledky pro astrobiologii a program pátrání po mimozemské inteligenci (SETI). Bohužel, jak zdůraznil Hopkinson, toto neodpovídá na základní otázku, jak život vznikl. Jinými slovy, záhada toho, jak a za jakých okolností se základní ingredience spojily a vytvořily život, jak ho známe, zůstává nevyřešena.

Jejich výsledky nicméně poskytují klíčový vhled do toho, jak tento proces začal před miliardami let. „Všechny typy aminokyselin se vážou do peptidů stejnou reakcí. Je proto velmi pravděpodobné, že se v mezihvězdném prostoru přirozeně tvoří i další peptidy. Zatím jsme se tím nezabývali, ale pravděpodobně to v budoucnu uděláme,“ řekl Hopkinson. „Stále je toho hodně co objevovat, ale náš výzkumný tým pracuje na zodpovězení co největšího počtu těchto základních otázek,“ dodal Ioppolo. „Již jsme zjistili, že mnoho stavebních kamenů života se tvoří venku a v budoucnu jich pravděpodobně najdeme více.“

Zdroj: https://www.universetoday.com/articles/new-research-reveals-the-ingredients-for-life-form-on-their-own-in-space a https://scitechdaily.com/deep-space-is-quietly-building-the-ingredients-for-life/

autor: František Martinek