کشف مولکول های پیچیده کربن در فضای میان ستاره ای
به گزارش کنکوری، ستاره شناسان مولکول های پیچیده کربن را در ابر کیهانی کشف کردند که می تواند در حل معمای تشکیل منظومه شمسی و تولد حیات روی زمین کمک کننده باشد.
به گزارش کنکوری به نقل از ایسنا، گروهی به سرپرستی محققان موسسه فناوری ماساچوست(MIT) مولکول های بزرگ حاوی کربن را در ابر میان ستاره ای دوردستی از گاز و غبار کشف کرده اند.
ابر کیهانی اسرارآمیز متشکل از گاز و غبار، رازهایی را در خود جای داده است که می تواند منشاء منظومه شمسی ما را هویدا کند.
این خبر برای آن دسته محققان که لیستی از مولکول های میان ستاره ای شناخته شده را بررسی می کنند، هیجان انگیز است، چون که امیدوار می شوند تا بتوانند نحوه پیدایش حیات در کیهان را کشف کنند.
اما این چیزی بیشتر از یک مولکول جدید برای این لیست است. نتیجه یک مطالعه که اخیرا در مجله ساینس(Science) گزارش شده است، نشان میدهد که مولکول های آلی پیچیده(با کربن و هیدروژن) احتمالا در ابر گازی سرد و تیره ای که منظومه شمسی ما را ایجاد کرده است، وجود داشته اند.
علاوه بر این، این مولکولها تا بعد از تشکیل زمین در کنار هم باقی مانده اند. این برای درک ما از منشاء اولیه حیات در سیاره ما هم مهم می باشد.
تشخیص دشوار
مولکول مورد بحث، یک هیدروکربن پیچیده یا به اختصار PAH به نام پیرن(pyrene) است. واژه «پیچیده» به ما می گوید که این مولکول ها از حلقه هایی از اتم های کربن تولید شده اند.
حضور آن در این ابر دوردست نشان میدهد که می تواند نقش مهمی در شکل گیری منظومه شمسی ما داشته باشد.
شیمی کربن، ستون فقرات حیات روی زمین است. مدت هاست که PAHها در محیط میان ستاره ای به فراوانی شناخته شده اند، ازاین رو در نظریه های چگونگی پیدایش حیات مبتنی بر کربن روی زمین نقش برجسته ای دارند.
ما می دانیم که PAHهای بزرگ زیادی در فضا وجود دارد، چونکه اخترفیزیکدانان نشانه هایی از آنها را در طیف نور مرئی و فروسرخ شناسایی کرده اند، اما ما نمی دانستیم که آنها امکان دارد به طور دقیقتر کدام PAHها باشند.
پیرن هم اکنون بزرگترین PAH است که در فضا شناسایی شده است، باآنکه آن روی زمین بعنوان یک PAH کوچک یا ساده با ۲۶ اتم شناخته می شود.
مدت ها تصور می شد که چنین مولکول هایی نمی توانند در محیط خشن تشکیل ستاره ها زنده بمانند، چون که همه چیز در تابش خورشیدهای تازه متولد شده غرق می شود و مولکول های پیچیده را از بین می برد.
در واقع، زمانی تصور می شد که مولکول های بیشتر از دو اتم به این علت نمی توانند در فضا وجود داشته باشند، تا آن زمان که واقعاً پیدا شدند. همینطور مدلهای شیمیایی نشان می دهند که از بین بردن «پیرن» بعد از تشکیل بسیار دشوار است.
سال قبل دانشمندان گزارش دادند که مقادیر زیادی پیرن را در نمونه های سیارک ریوگو در منظومه شمسی خودمان پیدا کرده اند. آنها استدلال می کردند که حداقل بخشی از آن باید از ابر سرد میان ستاره ای که پیش از منظومه شمسی ما وجود داشته است، آمده باشد.
ازاین رو چرا برای یافتن مولکول های بیشتر به ابر میان ستاره ای سرد دیگری نگاه نکنیم؟ مشکل اخترفیزیکدانان اینست که ما ابزاری برای تشخیص مستقیم پیرن نداریم و این مولکول برای تلسکوپ های رادیویی، نامرئی است.
استفاده از ردیاب
مولکولی که محققان شناسایی کرده اند «۱-سیانوپیرن»(۱-cyanopyrene) نام دارد، چیزی که محققان آنرا یک «ردیاب» برای پیرن می نامند و از برهمکنش پیرن با سیانید که در فضای میان ستاره ای رایج است، تشکیل می شود.
محققان از تلسکوپ گرین بانک(Green Bank) در غرب ویرجینیای آمریکا برای مشاهده ابر مولکولی گاو(Taurus) یا TMC-1 در صورت فلکی گاو استفاده کردند.
برخلاف خود پیرن، «۱-سیانوپیرن» را میتوان با تلسکوپ های رادیویی شناسایی کرد. این بدین سبب است که مولکول های ۱-سیانوپیرن بعنوان ساطع کننده های امواج رادیویی کوچک عمل می کنند که نسخه های کوچکی از ایستگاه های رادیویی زمینی هستند.
از آنجا که دانشمندان نسبت هایی از ۱-سیانوپیرن را قابل مقایسه با پیرن می دانند، می توانند مقدار پیرن را در ابر میان ستاره ای تخمین بزنند.
مقداری از پیرن که آنها پیدا کردند، قابل توجه بود. نکته مهم اینست که این کشف در ابر مولکولی گاو نشان میدهد که مقدار زیادی پیرن در ابرهای مولکولی سرد و تاریک وجود دارد که ستاره ها و منظومه های خورشیدی را می سازند.
تولد پیچیده حیات
ما به تدریج درحال ساختن تصویری از چگونگی تکامل حیات روی زمین هستیم. این تصویر به ما می گوید که حیات از فضا به زمین آمده است یا حداقل مولکول های آلی پیچیده و پیش زیستی که برای شکل گیری حیات ضروری بوده است، چنین بوده اند.
همانطور که یافته های نمونه های آورده شده از سیارک ریوگو نشان میدهد که پیرن در شرایط سخت در رابطه با تولد ستارگان زنده می ماند، این مولکول بخش مهمی از این داستان است.
حیات ساده که متشکل از یک سلول است، از نظر زمین شناسی و نجومی تقریبا فورا بعد از سرد شدن سطح سیاره زمین به اندازه ای که مولکول های پیچیده را تبخیر نمی کرده، ظاهر شده است و این در فسیل های زمین هم قابل مشاهده می باشد. این اتفاق بیشتر از ۳.۷ میلیارد سال پیش در تاریخِ تقریبا ۴.۵ میلیاردی زمین رخ داده است.
به جهت اینکه ارگانیسم های ساده به سرعت در فسیل ها ظاهر شوند، زمان کافی برای شروع شیمی با مولکول های ساده دو یا سه اتمی وجود ندارد.
کشف جدید ۱-سیانوپیرن در ابر مولکولی گاو نشان میدهد که مولکول های پیچیده واقعا می توانند در شرایط سخت شکل گیری منظومه های خورشیدی جان سالم به در ببرند. در نتیجه، زمانیکه پیرن حدود ۳.۷ میلیارد سال پیش در زمین اولیه پدیدار شده است، برای تشکیل ستون فقرات حیات مبتنی بر کربن در دسترس بوده است.
این کشف همینطور به یافته مهم دیگری در دهه گذشته مرتبط می باشد که طی آن نخستین مولکول دست سان(کایرال) معروف به «پروپیلن اکسید»(propylene oxide) در محیط میان ستاره ای کشف شد. ما به مولکول های کایرال نیاز داریم تا بتوانیم تکامل شکل های حیات ساده را روی سطح زمین اولیه دریابیم.
تابحال نظریه های دانشمندان بر مبنای این که مولکول های حیات اولیه روی زمین از فضا آمده اند، قانع کننده بنظر می رسد.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب