నేచర్ ఆస్ట్రానమీ అనే సైంటిఫిక్ జర్నల్లో ప్రచురించబడిన ఒక ప్రాథమిక ఆవిష్కరణ జీవితానికి అవసరమైన భాగాల మూలం గురించిన అవగాహనను పునర్నిర్వచించింది. ప్రీబయోటిక్ కెమిస్ట్రీలో ఈ కీలకమైన దశకు ద్రవ నీటి అవసరాన్ని తొలగిస్తూ, మాంసకృత్తులని ఏర్పరిచే పెప్టైడ్లు, అమైనో ఆమ్లాల గొలుసులు, శీతలమైన, అరుదైన ఇంటర్స్టెల్లార్ ధూళిలో ఉద్భవించగలవని పరిశోధకులు ప్రయోగశాలలో నిరూపించారు.
ఇంతకుముందు అనుకున్నట్లుగా, జీవితం యొక్క బిల్డింగ్ బ్లాక్లు మహాసముద్రాలతో కూడిన గ్రహాలపై ప్రత్యేకంగా ఉద్భవించలేదని ఈ పురోగతి సూచిస్తుంది. బదులుగా, అవి నక్షత్రాలు మరియు గ్రహ వ్యవస్థలు ఏర్పడటానికి చాలా కాలం ముందు పెద్ద పరమాణు మేఘాల పరిణామం యొక్క సాధారణ ఉప ఉత్పత్తి కావచ్చు. ఈ కీలక భాగాలు కాస్మోస్ అంతటా రవాణా చేయబడతాయని మరియు తోకచుక్కలు మరియు గ్రహశకలాల ద్వారా కొత్త ప్రపంచాలకు పంపిణీ చేయబడతాయని పరిశోధనలు సూచిస్తున్నాయి.
ఈ ప్రయోగం లోతైన అంతరిక్ష వాతావరణాన్ని ఖచ్చితంగా అనుకరించింది, ఇక్కడ కాస్మిక్ రేడియేషన్ మంచుతో కప్పబడిన ధూళి ధాన్యాలు మరియు సాధారణ అణువులతో సంకర్షణ చెందుతుంది. అటువంటి పరిస్థితులలో పెప్టైడ్ బంధాలను ఏర్పరచగల సామర్థ్యం విశ్వంలో జీవం యొక్క ఆవిర్భావానికి సాధ్యమయ్యే దృశ్యాలను నాటకీయంగా విస్తరిస్తుంది, గెలాక్సీ అంతటా దాని ప్రాథమిక పదార్థాలు సమృద్ధిగా ఉన్నాయనే ఆలోచనను బలపరుస్తుంది.
లోతైన అంతరిక్ష పరిస్థితుల అనుకరణ
ఈ ఫలితాన్ని సాధించడానికి, శాస్త్రవేత్తలు డెన్మార్క్లోని ఆర్హస్ విశ్వవిద్యాలయం మరియు హంగేరీలోని HUN-REN ఆటంకి ఇన్స్టిట్యూట్లోని సౌకర్యాలలో అల్ట్రా-హై వాక్యూమ్ ఛాంబర్లను ఉపయోగించారు. ఈ నియంత్రిత పరిసరాలలో, వారు గ్లైసిన్ యొక్క పలుచని పొరలను, సరళమైన అమైనో ఆమ్లాన్ని, విశ్వ ధూళిని అనుకరించే ఉపరితలంపై జమ చేశారు.
అప్పుడు నమూనా కేవలం 13 కెల్విన్ ఉష్ణోగ్రతకు చల్లబడుతుంది, ఇది -260 డిగ్రీల సెల్సియస్కు సమానం, ఇది నక్షత్ర మేఘాల అతి శీతల ప్రాంతాలలో కనిపించే పరిస్థితులను ప్రతిబింబిస్తుంది. ఈ విపరీతమైన వాతావరణంలో ప్రోటాన్ల పుంజం పేల్చివేయబడింది, ఇది విశ్వాన్ని విస్తరించే కాస్మిక్ కిరణాల స్థిరమైన ప్రభావాన్ని అనుకరిస్తుంది.
ఆవిష్కరణ వెనుక రసాయన యంత్రాంగం
ప్రోటాన్లు అందించిన శక్తి గ్లైసిన్లోని రసాయన బంధాలను విచ్ఛిన్నం చేయడానికి మరియు అణువులను పునర్వ్యవస్థీకరించడానికి సరిపోతుంది, వ్యక్తిగత అణువులను బలవంతం చేస్తుంది. ఈ ప్రక్రియ ఫలితంగా డైపెప్టైడ్లు ఏర్పడతాయి, ఇవి రెండు అమైనో ఆమ్ల అణువులు ఒకదానితో ఒకటి అనుసంధానించబడి ఉంటాయి మరియు మూడు యూనిట్లు కలిసి ట్రిపెప్టైడ్లు కూడా ఉన్నాయి.
ప్రతిచర్య సమయంలో గమనించిన కీలకమైన ఉప ఉత్పత్తి నీటి అణువుల విడుదల. ఇది భూమిపై తెలిసిన ప్రక్రియల నుండి పూర్తిగా భిన్నమైన సంశ్లేషణ మార్గాన్ని ప్రదర్శిస్తుంది, ఇది సాధారణంగా ఆదిమ మహాసముద్రాలు లేదా హైడ్రోథర్మల్ వెంట్స్ వంటి సజల ద్రావణంలో సంభవిస్తుంది.
ఈ ఘన-స్థితి ప్రతిచర్య, సంపూర్ణ సున్నాకి దగ్గరగా ఉన్న ఉష్ణోగ్రతల వద్ద రేడియేషన్ ద్వారా నడపబడుతుంది, అంతరిక్షంలో పరమాణు సంక్లిష్టతను సృష్టించడానికి బలమైన మరియు సమర్థవంతమైన యంత్రాంగాన్ని చూపుతుంది. ఒక ద్రవ ద్రావకం లేకపోవడం, గతంలో అనివార్యమైనదిగా పరిగణించబడుతుంది, ప్రీబయోటిక్ కెమిస్ట్రీ యొక్క నమూనాను మారుస్తుంది.
పరిశోధనను ధృవీకరించే సాక్ష్యం
ప్రయోగశాల ఫలితాలు ఖగోళ పరిశీలనలు మరియు భూలోకేతర నమూనాల విశ్లేషణలతో బలమైన అమరికలో ఉన్నాయి. NASA యొక్క ఇటీవలి OSIRIS-REx మిషన్, ఉదాహరణకు, బెన్నూ గ్రహశకలం నుండి సేకరించిన నమూనాలలో అమైనో ఆమ్లాలతో సహా కార్బన్-రిచ్ ఆర్గానిక్ కాంపౌండ్లను సమృద్ధిగా కనుగొంది.
గతంలో, యూరోపియన్ స్పేస్ ఏజెన్సీ (ESA) యొక్క రోసెట్టా ప్రోబ్ ఇప్పటికే 67P/చుర్యుమోవ్-గెరాసిమెంకో కామెట్ కోమాలో గ్లైసిన్ను గుర్తించింది. మన సౌర వ్యవస్థలోని ఆదిమ శరీరాలలో ఈ ఆవిష్కరణలు ఇప్పటికే అంతరిక్షంలో క్రియాశీల ఆర్గానిక్ కెమిస్ట్రీని సూచిస్తున్నాయి.
భూమిపై పడే ఉల్కలు, ముఖ్యంగా కార్బోనేషియస్ కొండ్రైట్ రకం, అమైనో ఆమ్లాలు మరియు న్యూక్లియోబేస్లు, DNA మరియు RNA భాగాలతో సహా అనేక రకాల సేంద్రీయ అణువులను కూడా కలిగి ఉంటాయి. సూర్యుడు మరియు గ్రహాల పుట్టుకకు కారణమైన పరమాణు మేఘం యొక్క పదార్ధాలను భద్రపరిచే వాటిని టైమ్ క్యాప్సూల్స్గా పరిగణిస్తారు.
కొత్త అధ్యయనం తప్పిపోయిన లింక్ను అందిస్తుంది, ఈ దుమ్ము రేణువులలో ఒకసారి ఏర్పడిన లేదా నిక్షిప్తం చేయబడిన సాధారణ అమైనో ఆమ్లాలు, అవి గ్రహశకలాలు లేదా కామెట్లలోకి చేర్చబడక ముందే పెప్టైడ్ల వంటి సంక్లిష్ట నిర్మాణాలుగా ఎలా పరిణామం చెందగలవో వివరిస్తుంది.
భూలోకేతర జీవితం కోసం అన్వేషణకు చిక్కులు
ఇంటర్స్టెల్లార్ ధూళిలో పెప్టైడ్లు సాధారణం కావచ్చని కనుగొన్నది ఖగోళ జీవశాస్త్రంలో తీవ్ర ప్రభావాలను కలిగి ఉంది. ప్రోటీన్ బిల్డింగ్ బ్లాక్లు విశ్వంలో సర్వవ్యాప్తి చెందితే, ఇతర ప్రపంచాలపై జీవితం తలెత్తే సంభావ్యత గణనీయంగా పెరుగుతుంది. ఇతర నక్షత్రాల చుట్టూ నివాసయోగ్యమైన మండలాల్లోని రాకీ గ్రహాలు చాలా అధునాతన రసాయన “స్టార్టర్ కిట్”ని అందుకోగలవు, ఇది అబియోజెనిసిస్ ప్రక్రియను వేగవంతం చేస్తుంది.
అంటే జీవం కోసం అన్వేషణ భూమికి సమానమైన గ్రహాలకే పరిమితం కాకూడదు. విభిన్న పరిస్థితులతో ఉన్న ప్రపంచాలు ప్రభావాల ద్వారా ఒకే ప్రాథమిక పదార్థాలను పొంది ఉండవచ్చు. ప్రోటోప్లానెటరీ డిస్క్లు మరియు సుదూర పరమాణు మేఘాలలో పెప్టైడ్ల రసాయన సంతకాల కోసం వెతకడానికి జేమ్స్ వెబ్ స్పేస్ టెలిస్కోప్ వంటి భవిష్యత్ అంతరిక్ష మిషన్లకు పరిశోధన మార్గనిర్దేశం చేస్తుంది, ఈ ప్రక్రియ గెలాక్సీ స్థాయిలో జరుగుతుందని నిర్ధారించవచ్చు.
ప్రీబయోటిక్ కెమిస్ట్రీపై కొత్త కోణం
ఈ పరిశోధన 1953 నాటి ప్రసిద్ధ మిల్లర్-యురే ప్రయోగం వంటి శాస్త్రీయ నమూనాల నుండి గణనీయమైన మార్పును సూచిస్తుంది. ఆ మైలురాయి అధ్యయనంలో, విద్యుత్ విడుదలల ద్వారా అందించబడిన శక్తితో భూమి యొక్క ప్రారంభ వాతావరణాన్ని అనుకరించే వాయువుల మిశ్రమం నుండి అమైనో ఆమ్లాలు సంశ్లేషణ చేయబడ్డాయి. మిల్లర్-యురే ప్రయోగం గ్రహ వాతావరణంలో సాధారణ పూర్వగాముల నుండి జీవితం యొక్క బిల్డింగ్ బ్లాక్స్ ఉద్భవించవచ్చని నిరూపించింది, అయితే ఇది ద్రవ నీరు మరియు వాతావరణంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. కొత్త పని, మరోవైపు, ప్రీబయోటిక్ కెమిస్ట్రీ యొక్క ప్రధాన దశను గ్రహ వాతావరణం నుండి చల్లని, ఖాళీ ఇంటర్స్టెల్లార్ మాధ్యమానికి మారుస్తుంది. గ్రహాలు ఏర్పడకముందే సేంద్రీయ సంక్లిష్టత గణనీయంగా పెరుగుతుందని అతను నిరూపించాడు. భౌతిక చట్టాలు మరియు రేడియేషన్-ఆధారిత ప్రతిచర్యలచే నిర్వహించబడే ఈ సార్వత్రిక రసాయన శాస్త్రం, విశ్వం అంతర్గతంగా జీవం కోసం ప్రాథమికంగా ఉందని సూచిస్తుంది, దాని ప్రాథమిక భాగాలను విస్తారమైన దూరాలకు పంపిణీ చేస్తుంది మరియు జీవశాస్త్రం వైపు మొదటి అడుగు వేయడానికి అవసరమైన అణువులతో లెక్కలేనన్ని వర్ధమాన నక్షత్ర వ్యవస్థలను విత్తుతుంది.
ప్రయోగశాల ప్రక్రియ యొక్క వివరాలు
నిజ సమయంలో ఏర్పడిన ఉత్పత్తులను విశ్లేషించడానికి శాస్త్రవేత్తలు అధునాతన మాస్ స్పెక్ట్రోమెట్రీ పద్ధతులను ఉపయోగించారు. ఈ పద్ధతి సృష్టించబడిన కొత్త అణువులను ఖచ్చితంగా గుర్తించడం సాధ్యం చేసింది, పెప్టైడ్ బంధాల ఏర్పాటు మరియు ఫలితంగా అమైనో ఆమ్ల గొలుసుల నిర్మాణాన్ని నిర్ధారిస్తుంది, తక్కువ పరిమాణంలో కూడా, అనుకరణ ప్రక్రియ యొక్క సామర్థ్యాన్ని రుజువు చేస్తుంది.