NASA ยืนยันการมีอยู่ของทริปโตเฟนซึ่งเป็นโมเลกุลของสิ่งมีชีวิตอย่างที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อนในตัวอย่างจากดาวเคราะห์น้อย Bennu
การวิเคราะห์ในอดีตของตัวอย่างที่นำกลับมาจากดาวเคราะห์น้อย Bennu โดยภารกิจ OSIRIS-REx ได้รับการยืนยันเป็นครั้งแรกว่ามีทริปโตเฟน ซึ่งเป็นกรดอะมิโนที่จำเป็นต่อการก่อตัวของโปรตีนและการควบคุมการทำงานทางชีวภาพที่สำคัญ การค้นพบนี้นำโดยนักวิทยาศาสตร์จากศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดของ NASA นำเสนอหลักฐานที่ชัดเจนที่สุดจนถึงปัจจุบันว่าส่วนประกอบพื้นฐานสำหรับการเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตบนโลกถูกส่งมาจากเทห์ฟากฟ้าเมื่อหลายพันล้านปีก่อน เป็นการบูรณาการทฤษฎี “การเพาะเมล็ดในจักรวาล”
ทริปโตเฟนเป็นหนึ่งในกรดอะมิโนมาตรฐาน 20 ชนิดที่สร้างโปรตีนในสิ่งมีชีวิตทุกชนิดบนโลก อีกทั้งยังเป็นสารตั้งต้นของโมเลกุลที่สำคัญ เช่น เซโรโทนิน ซึ่งควบคุมอารมณ์ และเมลาโทนิน ซึ่งเป็นฮอร์โมนการนอนหลับ การระบุโมเลกุลที่ซับซ้อนและพื้นฐานดังกล่าวในสถานะดั้งเดิมและเก็บรักษาไว้ในสภาพแวดล้อมในอวกาศ เปิดขอบเขตใหม่ในโหราศาสตร์วิทยาและในการทำความเข้าใจต้นกำเนิดของเราเอง วัสดุดังกล่าวซึ่งรวบรวมในปี 2020 และกลับมายังโลกของเราในเดือนกันยายน 2023 กำลังเผยให้เห็นขุมทรัพย์ข้อมูลเกี่ยวกับเคมีของระบบสุริยะยุคแรกเริ่ม
ภารกิจ OSIRIS-REx แสดงให้เห็นถึงชัยชนะในด้านวิศวกรรมและวิทยาศาสตร์ เนื่องจากสามารถดึงวัสดุของ Bennu กลับคืนมาได้ โดยหลีกเลี่ยงการย่อยสลายที่จะเกิดขึ้นหากดาวเคราะห์น้อยเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลกในฐานะอุกกาบาต การอนุรักษ์นี้เป็นองค์ประกอบสำคัญในการช่วยให้นักวิจัยใช้อุปกรณ์ที่มีความไวสูงในการตรวจจับสารประกอบอินทรีย์ที่เปราะบางซึ่งไม่เคยพบเห็นในตัวอย่างจากนอกโลกมาก่อน ช่วยให้มองเห็นองค์ประกอบทางเคมีที่อาจก่อให้เกิดสิ่งมีชีวิตได้อย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน
โมเลกุลที่หายไปในปริศนาจักรวาล
การตรวจหาทริปโตเฟนถือเป็นเหตุการณ์สำคัญอย่างยิ่งเนื่องจากมีลักษณะละเอียดอ่อนอย่างยิ่ง กรดอะมิโนนี้จะสลายตัวได้ง่ายเมื่ออยู่ภายใต้อุณหภูมิสูง การแผ่รังสีที่รุนแรง หรือสภาพแวดล้อมที่มีปฏิกิริยาทางเคมี ความเปราะบางนี้อธิบายว่าทำไมถึงแม้กรดอะมิโนอื่นๆ อีกหลายสิบชนิดจะถูกระบุในอุกกาบาตที่ตกลงสู่พื้นโลกในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา แต่ทริปโตเฟนยังคงขาดหายไป การที่อุกกาบาตเข้าสู่ชั้นบรรยากาศอย่างรุนแรงทำให้เกิดความร้อนจัด ซึ่งสามารถเผาโมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อนและละเอียดอ่อนที่สุดได้ เหลือเพียงสารประกอบที่แข็งแกร่งที่สุดและภาพที่ไม่สมบูรณ์ของเคมีพรีไบโอติกที่มีอยู่ในอวกาศ
กลยุทธ์ภารกิจ OSIRIS-REx ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อเอาชนะความท้าทายนี้ แทนที่จะรอให้เศษดาวเคราะห์น้อยมาหาเรา NASA กลับไปที่แหล่งกำเนิด ยานอวกาศใช้แขนหุ่นยนต์เพื่อรวบรวมฝุ่นและหินขนาดเล็กจากพื้นผิวของ Bennu อย่างระมัดระวัง จากนั้นปิดผนึกวัสดุไว้ในภาชนะที่ปลอดเชื้อและได้รับการป้องกันสำหรับการเดินทางระยะไกล วิธีการนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าตัวอย่างจะไปถึงห้องปฏิบัติการภาคพื้นดินในสภาพดั้งเดิม โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงทางความร้อนและเคมีที่เกิดจากการผ่านของชั้นบรรยากาศ มันเป็นตัวอย่างบริสุทธิ์ที่ทำให้สามารถระบุสารประกอบที่ก่อนหน้านี้สามารถตั้งทฤษฎีได้ในสภาพแวดล้อมนอกโลกเท่านั้น
สินค้าคงคลังเคมี Bennu-Rich
ทริปโตเฟนแม้จะเป็นดาวเด่นของการค้นพบ แต่ก็เป็นเพียงส่วนหนึ่งของคลังสารเคมีอันกว้างใหญ่ที่พบในตัวอย่างของ Bennu
การวิเคราะห์โดยละเอียดยืนยันการมีอยู่ของกรดอะมิโนอีก 14 ชนิด ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความหลากหลายที่น่าทึ่งของส่วนประกอบโปรตีน
บางทีที่น่าตกใจยิ่งกว่านั้นคือนักวิทยาศาสตร์ตรวจพบนิวคลีโอเบสทั้งห้าที่ประกอบเป็น DNA และ RNA ได้แก่ อะดีนีน กวานีน ไซโตซีน ไทมีน และยูราซิล
สารประกอบเหล่านี้เป็นพื้นฐานของรหัสพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนโลก และการค้นพบพวกมันรวมกันบนดาวเคราะห์น้อยดวงเดียวถือเป็นหลักฐานอันทรงพลังที่แสดงว่า “คู่มือการใช้งาน” ของชีวิตนั้นมีอยู่ในโลกยุคแรกเริ่ม
หลักฐานของ panspermia ได้รับความเข้มแข็ง
ทฤษฎีแพนสเปิร์เมีย ซึ่งตั้งสมมติฐานว่าสิ่งมีชีวิตบนโลก “เพาะ” โดยโมเลกุลอินทรีย์ หรือแม้แต่จุลินทรีย์ที่มาจากดาวเคราะห์น้อยและดาวหาง ถือเป็นสาขาที่น่าสนใจมาโดยตลอดแต่มีการคาดเดาสูง อย่างไรก็ตาม การค้นพบที่ Bennu ได้ย้ายสมมติฐานนี้ไปสู่ขอบเขตที่น่าเชื่อถือทางวิทยาศาสตร์อย่างมาก การยืนยันการมีอยู่ของกรดอะมิโนที่หลากหลายไม่เพียงแต่เท่านั้น แต่ยังมีนิวคลีโอเบสทั้งหมดและโมเลกุลที่เปราะบาง เช่น ทริปโตเฟน ทั้งหมดนี้อยู่ในเทห์ฟากฟ้าเดียว แสดงให้เห็นว่าระบบสุริยะในยุคแรกๆ นั้นมีหม้อต้มเคมีที่สมบูรณ์และมีความสามารถมากกว่าที่จินตนาการไว้ก่อนหน้านี้มาก การทิ้งระเบิดเทห์ฟากฟ้าอย่างต่อเนื่องบนโลกอายุน้อยนี้อาจก่อให้เกิด “ชุดเริ่มต้น” ทางชีวภาพที่สมบูรณ์ ซึ่งเป็นวัตถุดิบที่จำเป็นทั้งหมดเพื่อให้สิ่งมีชีวิตรูปแบบแรกๆ สามารถเกิดขึ้นและพัฒนาได้ในมหาสมุทรยุคแรกเริ่ม การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นว่าความพร้อมของส่วนผสมเหล่านี้ไม่ใช่เหตุการณ์ที่เกิดขึ้นได้ยาก ซึ่งเป็นการเพิ่มโอกาสที่สิ่งมีชีวิตอาจปรากฏบนดาวเคราะห์ดวงอื่นที่มีสภาพเอื้ออำนวย
Leia Também
การเดินทางและการหลบหลีกของ OSIRIS-REx
ยานอวกาศ OSIRIS-REx เปิดตัวในปี 2559 ออกเดินทางนานกว่าสองปีเพื่อสกัดกั้นดาวเคราะห์น้อย Bennu ซึ่งเป็นวัตถุหินที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 500 เมตร
หลังจากหลายเดือนของการทำแผนที่พื้นผิวที่ผิดปกติและไม่เสถียร ทีมงานภารกิจได้ดำเนินการซ้อมรบ “Touch-And-Go” (TAG) ที่ซับซ้อนในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2563 ซึ่งเป็นช่วงเวลาแห่งความตึงเครียดและความแม่นยำสูง
ในระหว่างปฏิบัติการ โพรบสัมผัสพื้นผิวสองสามวินาที ยิงก๊าซไนโตรเจนพุ่งเพื่อยกรีโกลิธ และจับมันด้วยแขนหุ่นยนต์ก่อนที่จะเคลื่อนตัวออกไป เพื่อให้แน่ใจว่ามีวัสดุสะสมมากมาย
ลักษณะทางธรณีวิทยาของดาวเคราะห์น้อย
เบ็นนูจัดอยู่ในประเภทดาวเคราะห์น้อยประเภท B ซึ่งเป็นประเภทของวัตถุท้องฟ้าที่อุดมด้วยคาร์บอน และถือเป็น “ช่องว่าง” นั่นคือกองเศษชิ้นส่วนของดาวเคราะห์น้อยขนาดใหญ่ที่ถูกทำลายในการชนที่ผ่านมา
ลักษณะเฉพาะนี้จะเปลี่ยนให้กลายเป็นแคปซูลเวลาที่แท้จริง เนื่องจากช่วยรักษาวัสดุจากแหล่งกำเนิดและช่วงเวลาต่างๆ ในระบบสุริยะยุคแรกๆ ทำให้เกิดมุมมองแบบพาโนรามาของวิวัฒนาการทางเคมีของวัสดุเหล่านั้น
ทริปโตเฟนคืออะไร?
ในแง่ชีววิทยา ทริปโตเฟนเป็นกรดอะมิโนจำเป็น ซึ่งหมายความว่าร่างกายมนุษย์ไม่สามารถผลิตได้และจำเป็นต้องได้รับผ่านทางอาหาร
หน้าที่ของมันนอกเหนือไปจากการสร้างโปรตีน มีความสำคัญต่อการสังเคราะห์สารสื่อประสาทและฮอร์โมนที่สำคัญ ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการทำงานของระบบประสาท
ขั้นตอนต่อไปในการสอบสวน
เพื่อขจัดข้อสงสัยเกี่ยวกับต้นกำเนิดของทริปโตเฟน ขณะนี้นักวิจัยวางแผนที่จะทำการวิเคราะห์องค์ประกอบไอโซโทป ซึ่งเป็นเทคนิคที่ทำงานเหมือนกับ “ลายนิ้วมือ” ทางเคมี และสามารถแยกแยะโมเลกุลที่เกิดขึ้นในอวกาศได้อย่างไม่คลุมเครือจากโมเลกุลที่อาจปนเปื้อนตัวอย่างบนโลก
