Η διαπλανητική σκόνη έσπειρε τη ζωή στη γη;

Από σελίδα του PhysicsWeb 10 Αυγούστου 2001

Τα χαμηλής ενέργειας πρωτόνια στον ηλιακό άνεμο θα μπορούσαν να μετασχηματίσουν τις ενώσεις του άνθρακα στο διάστημα σε σπόρους της ζωής στη Γη. Μια προσομοίωση του νεαρού ηλιακού συστήματος προτείνει ότι η αλληλεπίδραση των πρωτονίων με τη διαπλανητική σκόνη που περιέχει το ανθρακένιο παρήγαγε τα βιολογικά μόρια που αποκαλούνται κινόνες, οι οποίες υπάρχουν στους περισσότερους ζωντανούς οργανισμούς. Σύμφωνα με τον Lubomir Gabla και συναδέλφους του, του Πανεπιστημίου Jagiellonian στην Πολωνία, αυτό δείχνει ότι οι πρόδρομοι της ζωής είναι πιθανότερο να έχουν φθάσει στη Γη υπό μορφή σκόνης απ'ό,τι κατά τη διάρκεια μιας σύγκρουσης κομητών (Tuleta και λοιποί 2001 Phys. Rev. Lett. 87 078103).

Οι απλές οργανικές ενώσεις που υπάρχουν στο διαστρικό διάστημα και το ηλιακό σύστημα θεωρούνται πως προέρχονται από τα γιγαντιαία αστέρια πρόσφατοσ-τύπων. Το ανθρακένιο είναι μια τέτοια ένωση, και περιέχει 14 άτομα άνθρακα και 10 άτομα υδρογόνου που τακτοποιούνται σε τρεις δακτυλίους. Οι κόκκοι σκόνης διαστάσεων micrometre στο ηλιακό σύστημα περιέχουν συχνά το παγωμένα ανθρακένιο και νερό.

Για να μιμηθούν τις συνθήκες στο διαπλανητικό διάστημα, ο Gabla και συνάδελφοι του, έψυξαν ένα λεπτό στρώμα του ανθρακενίου σε θερμοκρασία 150 Kelvin και το τοποθέτησαν μέσα σε ένα κενό. Το δείγμα βομβαρδίστηκε με πρωτόνια ενέργειας 3,5 keV , μια παρόμοια ενέργεια με εκείνη στον ηλιακό άνεμο. Ένα ρεύμα υδρατμού που κατευθύνεται στο δείγμα μιμήθηκε την επίδραση του εξατμιζόμενου ύδατος.

Αφότου το ανθρακένιο είχε συλλάβει περίπου 10¹⁷ πρωτόνια ανά τετραγωνικό εκατοστόμετρο - αντίστοιχο με περίπου 100 έτη ηλιακού ανέμου, κάτω από τρέχοντες όρους - η ομάδα του Gabla διαπίστωσε ότι μια κιτρινο-καφέ κρούστα είχε προκύψει στην προηγουμένως άσπρη επιφάνεια. Η φασματομετρία μαζών αποκάλυψε ότι η κρούστα αποτελέσθηκε από μια ευρεία ποικιλία μορίων κινόνης.

Τα χαμηλής ενέργειας πρωτόνια όπως εκείνα που βρίσκονται στον ηλιακό άνεμο, μπορούν  να διαπεράσουν μια απόσταση μόνο μερικών εκατοντάδων nanometres στην επιφάνεια ενός κομήτη. Αυτό σημαίνει ότι θα είχαν μια αμελητέα επίδραση στη γενική σύνθεση του κομήτη. Αλλά τα διαπλανητικά μόρια σκόνης - συνήθως συντρίμμια από τις συγκρούσεις μεταξύ των κομητών - είναι χαρακτηριστικά ακριβώς μερικά micrometres σε πάχος, και αυτά αντιδρούν εύκολα με τα πρωτόνια λόγω της μεγάλης αναλογίας επιφάνειας και όγκου τους. Ο Gabla και οι συνάδελφοι του επισημαίνουν ότι πάνω από τρεις χιλιάδες τόνοι της σκόνης εισάγονται στην ατμόσφαιρα κάθε έτος, και ότι τέτοιοι μικροί κόκκοι της οργανικής ύλης θα μπορούσαν να εισαχθούν στη γήινη ατμόσφαιρα χωρίς να καούν ολοκληρωτικά.

Εντούτοις, ο αστροφυσικός Chandra Wickramasinghe του Πανεπιστημίου του Κάρντιφ στην Ουαλία παραμένει προσεκτικός. "Αυτό δείχνει ότι τα βιοχημικά μονομερή μπορούν να σχηματιστούν υπό συνθήκες του ηλιακού συστήματος. Αν και αυτή η διαδικασία μπορεί να συμβαίνει, η συμβολή της στην προέλευση της ζωής παραμένει υποθετική." Ο Wickramasinghe και οι συνάδελφοι του πρόσφατα πρότειναν ότι τα κανονικά μικρόβια μπορεί να είχαν αρχίσει τη ζωή στη Γη.