مولکولهای قند در اعماق کهکشان راه شیری
کشف شگفتانگیز اخترشناسان
کشف یک نوع قند در اعماق کهکشان راه شیری، توجه پژوهشگران را به نقش فضای میانستارهای در تولید مواد اولیه حیات جلب کرده است.
فرارو- دانشمندان برای نخستین بار موفق به شناسایی یک مولکول قند در فضای میانستارهای کهکشان راه شیری شدهاند؛ کشفی که میتواند سرنخهای مهمی درباره منشأ حیات روی زمین و احتمال وجود حیات در دیگر نقاط کیهان ارائه دهد.
به گزارش فرارو به نقل از نیویورک تایمز، در کشفی که میتواند نگاه دانشمندان به منشأ حیات را دگرگون کند، پژوهشگران برای نخستین بار موفق به شناسایی یک مولکول قند در فضای میانستارهای شدهاند. نتایج این پژوهش نشان میدهد برخی از مواد اولیه لازم برای شکلگیری حیات ممکن است پیش از تولد ستارهها و سیارهها در دل ابرهای گازی کهکشان شکل گرفته باشند.
برت مکگوایر، شیمیدان اخترفیزیکی مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) که در این مطالعه مشارکت نداشته، این کشف را هیجانانگیز توصیف کرده و گفته است: «این یک قند واقعی است و کشف آن اتفاقی بسیار مهم به شمار میرود.»
راز منشأ قندهای روی زمین
دانشمندان مدتهاست میدانند قندها از عناصر حیاتی برای شکلگیری زندگی هستند. این مولکولها در ساختار دیانای و آرانای نقش اساسی دارند و بدون آنها شکلگیری موجودات زنده ممکن نبود. با این حال، منشأ اولیه این ترکیبات همچنان یکی از معماهای بزرگ علم محسوب میشود. آزمایشهای متعدد در آزمایشگاهها برای بازسازی شرایط اولیه زمین و تولید قندها، اغلب نتایج محدودی داشتهاند.
از همین رو، برخی پژوهشگران احتمال میدهند بخشی از این مولکولها در دوران اولیه تاریخ زمین از طریق برخورد سیارکها و دنبالهدارها به سیاره ما منتقل شده باشند. این فرضیه بیدلیل نیست؛ زیرا در سالهای گذشته انواع مختلفی از قندها، از جمله گلوکز و ریبوز، در نمونههای بهدستآمده از شهابسنگها و اجرام آسمانی کشف شدهاند. اما پرسش مهمتر این بود که این قندها پیش از رسیدن به سیارکها و شهابسنگها در کجا شکل گرفتهاند.
جستوجو در کارخانه شیمیایی کهکشان
ایزاسکون خیمنس-سرا، اخترشیمیدان مرکز اخترزیستشناسی اسپانیا و سرپرست این پژوهش، میگوید دانشمندان سالها به دنبال یافتن قند در فضای میانستارهای بودند، اما موفقیت چندانی به دست نمیآوردند. با این حال، کشف تدریجی مولکولهای آلی پیچیده در سحابیها و ابرهای گازی طی سالهای اخیر امیدها را افزایش داد. پژوهشگران به این نتیجه رسیدند که فضای میانستارهای میتواند مکان مناسبی برای جستوجوی قند باشد.
فضای میانستارهای شامل مجموعهای از گازها و ذرات غبار است که میان منظومههای ستارهای قرار دارند. اگرچه این محیط بسیار سرد و خشن به نظر میرسد، اما دانشمندان آن را نوعی «کارخانه شیمیایی عظیم» میدانند. تاکنون صدها مولکول مختلف، از جمله برخی ترکیبات اولیه مورد نیاز برای ساخت آرانای، در این محیط شناسایی شدهاند. علاوه بر این، آزمایشهای آزمایشگاهی نیز نشان داده بودند که واکنشهای شیمیایی در یخهای موجود در فضای میانستارهای میتوانند به تولید مولکولهای قندی منجر شوند.
کشف قند در نزدیکی مرکز راه شیری
برای انجام این پژوهش، دانشمندان از دو تلسکوپ رادیویی استفاده کردند و به بررسی بخشهای عمیق نزدیک مرکز کهکشان راه شیری پرداختند. مولکولهای موجود در فضا هنگام چرخش و حرکت، امواج رادیویی با فرکانسهای مشخص تولید میکنند. پژوهشگران با مقایسه این سیگنالها با دادههای آزمایشگاهی توانستند نوع مولکولهای موجود در ابرهای گازی را شناسایی کنند.
سرانجام آنها در یکی از سحابیهای نزدیک مرکز کهکشان به الگوی فرکانسی برخوردند که دقیقاً با مولکولی به نام «اریترولوز» مطابقت داشت. این مولکول از چهار اتم کربن، هشت اتم هیدروژن و چهار اتم اکسیژن تشکیل شده و روی زمین نیز در برخی میوهها از جمله تمشک یافت میشود.
خیمنس-سرا میگوید زمانی که نتایج اولیه را مشاهده کرد، هیجانزده شد و ضربان قلبش به شدت افزایش یافت. با این حال، گروه تحقیقاتی برای اطمینان از صحت نتیجه بارها دادهها را بررسی کرد تا مطمئن شود با خطا یا مولکول دیگری روبهرو نشده است. بررسیهای مستقل دانشمندان دیگر نیز نتیجه پژوهش را تأیید کرده است. کارشناسان معتقدند تیم تحقیقاتی همه احتمالات ممکن را بررسی کرده و شواهد قانعکنندهای برای وجود این مولکول قندی ارائه داده است.
سرنخی تازه درباره منشأ حیات
اهمیت اصلی این کشف در آن است که نشان میدهد قندها میتوانند بدون دخالت موجودات زنده و حتی پیش از شکلگیری ستارهها و سیارهها در فضا به وجود بیایند. این موضوع میتواند یکی از حلقههای گمشده در توضیح چگونگی شکلگیری حیات روی زمین باشد. اگر مولکولهای قندی در ابرهای میانستارهای تولید شده باشند، سپس وارد منظومههای در حال شکلگیری شده و از طریق سیارکها به سیارات منتقل شده باشند، بخشی از مواد اولیه حیات ممکن است منشأیی کیهانی داشته باشند.
این یافته همچنین احتمال وجود حیات در دیگر نقاط کهکشان را افزایش میدهد. اگر فضای میانستارهای قادر به تولید چنین ترکیباتی باشد، احتمالاً همین فرآیند در ابرهای مولکولی دیگر نیز رخ میدهد و مواد اولیه لازم برای شکلگیری حیات میتوانند در بخشهای مختلف راه شیری پراکنده شوند.
معمایی تازه برای دانشمندان
با وجود اهمیت این کشف، نتایج پژوهش یک پرسش جدید نیز ایجاد کرده است. دانشمندان انتظار داشتند در کنار اریترولوز، نوع سادهتری از قند با سه اتم کربن نیز مشاهده شود؛ اما هیچ نشانهای از آن پیدا نکردند. این موضوع با برخی پیشبینیهای شیمیایی سازگار نیست و اکنون به معمایی تازه برای پژوهشگران تبدیل شده است. به گفته دانشمندان، پیدا شدن یک مولکول پیچیدهتر در غیاب نمونه سادهتر، نتیجهای غیرمنتظره است که میتواند درک فعلی از شیمی میانستارهای را به چالش بکشد.
پژوهشگران اکنون قصد دارند جستوجوی خود را برای یافتن قندهای پیچیدهتر مانند ریبوز و دئوکسیریبوز ادامه دهند؛ مولکولهایی که اجزای اصلی دیانای و آرانای را تشکیل میدهند. اگر این ترکیبات نیز در فضای میانستارهای کشف شوند، شواهد بیشتری به دست خواهد آمد که نشان میدهد مواد اولیه حیات نه روی زمین، بلکه در اعماق کهکشان و بسیار پیش از شکلگیری سیاره ما در حال ساخته شدن بودهاند.
