.
Dünya var olmadan çok önce oluşan kayalar olan kondritik göktaşları, evrendeki yaşamın kökeninde temel bir rol oynayabilir ve Güneş Sistemimizdeki diğer gezegen cisimleri de dahil olmak üzere her yerde bulunabileceğine işaret edebilir.
Dünyayı etkileyen bu değişmemiş uzay yolcularının istisnai doğası, onları Meteoritik için Beyaz Oda ve Uzay Bilimleri Enstitüsü’nün (ICE – CSIC) İade Edilen Örnekleri de dahil olmak üzere dünyanın dört bir yanındaki çok sayıda laboratuvarda titiz çalışmaların nesnesi haline getiriyor. ICE-CSIC’deki çalışmalarımız, Polytechnic University of Catalonia (UPC) ve İtalya’daki Tuscia Üniversitesi ile ortaklaşa yürütülen iki çalışmada yapılan deneylerle birlikte, kondritlerin kompleks organik bileşikler sentezlediğini göstermiştir. Son zamanlarda, bu meteoritlerde bulunan minerallerin özgüllüğünü araştırmak için, hidrokarbonları ve alkolleri sentezlediklerini ve reaksiyonların büyük miktarda karbondioksit ürettiğini doğruladık.
Bu yeni bulgular, bu katalitik malzemelerin oluşum gezegenlerine gelişinin, diğer dünyalarda dünya dışı yaşamın ortaya çıkmasını kolaylaştırması olasılığı lehine çıtayı yükseltiyor.
Bu sefer hidrokarbonlar, metanol ve karbondioksit
Genç astrofizikçi Victoria Cabedo tarafından gerçekleştirilen son deneylerimiz, kondrit olarak bilinen bu göktaşlarının hidrokarbonların (metan, etan ve etilen) yanı sıra alkollerin (metanol ve etanol) sentezini üretebilen reaktif mineral fazlarına sahip olduğunu göstermektedir. ve oksijensiz reaksiyon koşulları altında bile formaldehit ve aseton gibi diğer oksijenli bileşikler.
Reaksiyonlar ayrıca büyük miktarda karbondioksit üretir. Bu bileşiklerin üretiminin, bu orijinal malzemelerde zaten mevcut olan organik içeriklerin bir desorpsiyon süreci olarak değil, meteoritlerin yüzeylerinde meydana gelen reaksiyonlardan kaynaklandığını gösterebildik.
Göktaşlarını oluşturan diğer mineral fazlara göre daha yüksek üretkenlik gösterdikleri için aktivite esas olarak metalik fazlar ile ilişkilidir.
Bu deneylerden önce, karbonlu kondritlerin başka herhangi bir kayada bilinmeyen şaşırtıcı katalitik özelliklere sahip olduğunu ortaya çıkaran diğerleri geldi: sulu çözeltide ve kimyada anahtar organik bileşikler olan nitrojen bileşiklerinin varlığında -formamid kullanıyoruz- sentezleme yeteneğine sahipler. . Bu, sıvı su, ısı ve nitrojen açısından zengin bir atmosferin doğru koşulları altında, bu malzemelerin konsolide bir gezegene kitlesel gelişinin, bildiğimiz şekliyle yaşamı “pişirmek” için gerekli bileşenleri sağlayabileceği anlamına gelir; toprak.
Dünya’dan on milyonlarca yıl daha yaşlı kayalar
Karbonlu kondritler bir yığılı ata-gezegen diskini oluşturan malzemelerin listesi: Dünya da dahil olmak üzere Güneş Sistemindeki ilk katı nesnelerin oluşturulduğu malzemeyi Güneş’in etrafında toplayan toroidal şekilli bir katı malzeme seti.
Ve istisnai olan şey, bu göktaşlarının genellikle kütlece küçük bir yüzdede (%1 ile %4 arasında) karbon içermesidir. Karbon, tüm canlıların biyolojik yapılarında bulunduğu için yaşamın temelidir.
Organik içeriği bir zamanlar Fransa’daki Languedoc-Roussillon bölgesini etkileyen bir göktaşı olan Alais kondritini inceleyen İsveçli Jöns Jacob Berzelius (1779-1848) veya Kabe’yi inceleyen Alman Friedrich Wöhler (1800-1882) gibi kimyagerleri büyülemişti. göktaşı.
Karasal kirlilik değil
Kondritlerde organik maddenin varlığı başlangıçta oldukça tartışmalıydı: birçoğu bunun karasal kirlenmenin sonucu olduğunu düşündü. Dünya dışı kökeninin gösterilmesi, uzay yarışının bir sonucu olarak geldi. 1969’da NASA, ay kayalarını incelemek için temiz odalar yarattı ve bu, yakın zamanda düşmüş kondritleri, en ünlü göktaşlarından ikisini, Mexico City’ye düşen ve ona adını veren Allende göktaşı ve Murchison göktaşı üzerinde çalışmayı mümkün kıldı. Avustralya’da düştü.
Bu tür düşmeler akıl hocalarımdan biri ve muhtemelen en seçkin İspanyol biyokimyacılarından biri tarafından incelenmiştir: Joan Oró (1923-2004). 1969’da Avustralya’da bir düşüşten kurtarılan Murchison karbonlu kondriti üzerine yaptığı çalışma, bu göktaşlarında bulunan organik bileşiklere olan hayranlığını artırdı ve astrobiyolojik ilgisini gösterdi.
Bugün, çözünebilir olanlar da dahil olmak üzere karmaşık organik bileşiklerin büyük bir kısmının, bu meteoritlerde bulunan ilkel mineraller ile bu asteroitlerin konsolidasyonundan sonraki ilk on milyon yılda onları ıslatan sıcak su arasındaki etkileşimden kaynaklandığını biliyoruz. .
Yazarın resmi
Artık organik karmaşıklığın kökenindeki temel rolünü biliyoruz.
Çalışmalarımızda bir adım daha ileri gittik. Karbonlu kondritlerde bulunan bazı minerallerin katalitik özelliklerini gösterdik. Ve organik bileşiklerin sentezi, Fischer-Tropsch olarak bilinen bir tür reaksiyonla gerçekleşecekti.
Raffaele Saladino liderliğindeki İtalyan ekiple yakın işbirliği içinde yürüttüğümüz önceki deneyler, bu göktaşlarını oluşturan minerallerin, sulu çözeltide ve formamid varlığında, prebiyotik kimyadaki temel organik bileşikleri, organik molekülleri sentezlediğini ortaya çıkardı. İlkel Dünya’da var olmak ve yaşamın ilk formlarını doğurmak.
Bu katalitik özellikler, Dünya üzerindeki diğer kayalarda veya Güneş Sistemindeki diğer gezegen cisimlerinde bilinmemektedir; bu, bu tür göktaşlarının Dünya’ya gelişinin, yaşamın kökeni lehine organik karmaşıklığın artmasında temel bir rol oynayabileceği anlamına gelir.
İlk canlı organizmanın kökeni
Hayatın kökeni bir sır olarak kalsa da, bugün karbonlu kondritleri oluşturan minerallerin, giderek karmaşıklaşan karboksilik asitleri, amino asitleri ve ribonükleik asidi (RNA) oluşturan tüm nitrojenli bazları sentezleyebildiğini biliyoruz. ilk organizma yaşayan: sitozin (biyoizostero izositokin), guanin, adenin ve urasil.
Çalışmamız ayrıca, Dünya’nın erken atmosferindeki karbon oksitlerin sabitlenmesini açıklamak için prebiyotik rolü ilan edilen Krebs döngüsünün önemine işaret ediyor.
Bu da yetmezmiş gibi katalize edilen organik ürünler arasında glisin, N-formilglisin ve alanin görünümü öne çıkıyor. Kanıtlar, Strecker tipi formamidden bir sentezde ortaya çıktıklarını gösteriyor. Öte yandan, formilglisin’den, formilasyon adı verilen bir işlemle, gözlemlenen üre ve guanidin üretilecektir.
suyun rolü
Bu çalışma, Kaliforniya Üniversitesi (UCLA) Astrobiyoloji Merkezi ve Jeofizik ve Gezegen Fiziği Enstitüsü’nde (IGPP) başlattığım bir çalışma olan, karbonlu kondritlerin ana gövdelerinde su ıslanmasının rolüne ilişkin on yıldan fazla bir araştırmayı sonlandırdı. ).
Gezegenimiz yüksek sıcaklıklarda oluştu ve kayalık malzemeleri, onlara ana asteroitlerinin daha büyük boyutunu veren ısınma nedeniyle enstatit kondritlere ve sıradan susuz kondritlere daha çok benziyor.
Bununla birlikte, karbonlu kondritler genellikle daha ilkel aşamaları temsil eder, dönüşümleri sırasında meydana gelen termal değişimden daha az etkilenir, yüzlerce kilometre çapındaki asteroitleri daha fazla etkileyen bir şey.
Bileşenleri (silikatlar, metalik taneler ve sülfitler) Güneş çevresinde yoğunlaştıkları ilkel koşulları korudukları için, minerallerinin su varlığında daha reaktif olmasının nedeni budur. , bize kayalık gezegenlerin oluşumundan sonraki ilk anlarda anahtar olabilecek bir süreç şişesinde değerli bir mesaj getiriyorlar.
Mars, Europa veya Enceladus yaşam için elverişli koşullara sahip olabilir
Dünya söz konusu olduğunda, iç ısı, bu göktaşı akışının mevcudiyetinde, prebiyotik bir organik et suyu olan hidrotermal ortamlar üretmek için temel bileşenler olan su ve nitrojen içeren bir atmosfer oluşturmak için gezegenin iç kısmının gazının giderilmesini sağladı. .
Ancak çalışmamız ayrıca, Mars, Europa (Jüpiter’in ayı) veya Enceladus (Satürn’ün ayı) gibi diğer gezegen cisimlerinin de bu ilkel organik çorbaya ev sahipliği yapabileceğini öne sürüyor. Mars örneğinde, Gale kraterinin etrafındaki organik birikintiler, bu tür hidrotermal ortamın Noean döneminde (4.100 ila 3.700 milyon yıl önce) var olabileceğini ve bugün hala o döneme ait “fosil” kanıtları barındırabileceğini öne sürüyor.
Böylece, belki de evrendeki organik maddenin karmaşıklığının kökenindeki anahtar kimyasal süreçlerin, evrenin diğer bölümlerinde gerçekleşmiş ya da olmakta olan ve hala keşfedilmeyi bekleyen süreçlerin keşfiyle karşı karşıyayız.
.
