AstroVox

Νέα στοιχεία ότι η ζωή στη Γη ξεκίνησε χάρη στους μετεωρίτες από το διάστημα. Cheesy Grin

Μια νέα επιστημονική ανάλυση μετεωριτών που έπεσαν στη Γη, αυξάνει τις ενδείξεις -και τις πιθανότητες- ότι αυτοί τελικά αποτέλεσαν το ζωτικό «όχημα» μέσω του οποίου τα θεμελιώδη χημικά συστατικά για την ανάπτυξη της ζωής μεταφέρθηκαν στον πλανήτη μας, ενισχύοντας έτσι το σενάριο περί εξωγήινης προέλευσης της ζωής.
Η έρευνα, που χρηματοδοτήθηκε από την Αμερικανική Διαστημική Υπηρεσία, έγινε από επιστήμονες της ίδιας και του Γεωφυσικού Εργαστηρίου του Ινστιτούτου Κάρνεγκι της Ουάσιγκτον και θα δημοσιευτεί στα «Πρακτικά» της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών των ΗΠΑ (PNAS), με επικεφαλής τον δρα Μάικλ Κάλαχαν του διαστημικού κέντρου Goddard της NASA, σύμφωνα με το Γαλλικό Πρακτορείο.
Τα νέα στοιχεία ενισχύουν όσους υποστηρίζουν ήδη από τη δεκαετία του ΄60 (χωρίς πάντως να έχουν πείσει ακόμα τους πάντες) ότι τουλάχιστον μερικοί από τους δομικούς βιοχημικούς λίθους της ζωής περιέχονταν στους μετεωρίτες, οι οποίοι δημιουργήθηκαν πριν από δισεκατομμύρια χρόνια, κατά την πρώιμη φάση δημιουργίας του ηλιακού μας συστήματος.
Χρησιμοποιώντας εξελιγμένες τεχνικές, οι επιστήμονες ανέλυσαν εξονυχιστικά τη σύνθεση 12 πλούσιων σε οργανικά στοιχεία μετεωριτών (κυρίως ανθρακούχων χονδριτών) και ανακάλυψαν ότι περιέχουν τρεις νουκλεϊνικές βάσεις (πουρίνη, 6.8-διαμινοπουρίνη και 2.6-διαμινοπουρίνη). Οι βάσεις αυτές, που, όπως αποδεικνύεται πλέον, είναι άφθονες σε ποσότητα στους μετεωρίτες, αλλά σπανίζουν στη Γη ή απουσιάζουν τελείως, παίζουν καθοριστικό ρόλο στη δημιουργία των αμινοξέων, των μεγάλων μορίων του DNA και του RNA, πάνω στα οποία στηρίχτηκε η εκκίνηση της γήινης βιοχημείας.
Οι επιστήμονες βεβαιώθηκαν ότι αυτές οι ζωτικής σημασίας νουκλεϊνικές βάσεις δεν υπήρχαν στο έδαφος και στον πάγο, στις περιοχές όπου έπεσαν οι μετεωρίτες, έτσι οι τελευταίοι αποκλείεται να «μολύνθηκαν» εκ των υστέρων από το περιβάλλον του πλανήτη μας.
«Η ανακάλυψη συστατικών νουκλεϊνικών βάσεων που τυπικά δεν ανευρίσκονται στη βιοχημεία της Γης, αποτελεί ισχυρή ένδειξη για την εξωγήινη προέλευση (της ζωής). Αυτό μας δείχνει ότι οι μετεωρίτες ίσως έχουν υπάρξει μοριακά εργαλεία που παρείχαν τα ουσιώδη δομικά συστατικά για τη ζωή στη Γη», δήλωσε ο ερευνητής Τζιμ Κλιβς.
Προηγούμενες μελέτες είχαν δείξει ότι μερικοί μετεωρίτες περιέχουν νουκλεϊνικές βάσεις, όμως μέχρι τώρα δεν ήταν βέβαιο αν αυτές προέρχονταν από «μόλυνση» κατά την πρόσκρουση στη Γη. d'oh!

Bρέθηκαν σύνθετα οργανικά μόρια γύρω από νεαρά άστρα. Cheesy Grin

Αστρονόμοι έχουν βρει ότι σύνθετες οργανικές ενώσεις – που εθεωρούντο μέχρι σήμερα ότι προκύπτουν μόνο από ζωντανούς οργανισμούς – μπορεί να έχουν ζυμωθεί σε χημικά εργοστάσια γύρω από νεαρά άστρα, όταν αυτά πέρασαν από ένα στάδιο έκρηξης, οπότε η σκόνη πετάχτηκε έξω στο σύμπαν σαν αστρόσκονη.
Οι Sun Kwok και Yong Zhang του Πανεπιστημίου του Χονγκ Κονγκ ανακάλυψαν ότι μια οργανική ουσία, που βρίσκεται συχνά σε όλο το σύμπαν, έχει μια πολύ περίπλοκη δομή. Έχει δύο αρωματικούς υδρογονάνθρακες (σαν δακτύλιους) καθώς και αλειφατικούς υδρογονάνθρακες (αλυσιδωτές), που συνδέουν το υδρογόνο και τον άνθρακα.
Τα πολύπλοκα σχήματα μοιάζουν με τις δομές του άνθρακα και τις ενώσεις του πετρελαίου – και τα δύο είναι απομεινάρια της αρχαίας ζωής εδώ στη Γη. Ως εκ τούτου, αυτό το είδος της οργανικής ύλης θεωρούνταν αποκλειστικά ότι φτιάχνεται με τη ζωή – αλλά αυτή η ανακάλυψη υποστηρίζει το αντίθετο.
Οι Kwok και Zhang εξέτασαν άγνωστα χαρακτηριστικά σε υπέρυθρες εκπομπές μιας μυστήριας ύλης που διαπερνά τα αστέρια, το διαστρικό χώρο και τους γαλαξίες. Αυτή η ύλη συνήθως πιστεύεται ότι είναι πολυκυκλικοί αρωματικοί υδρογονάνθρακες (PAH) – απλές ενώσεις του υδρογόνου και του άνθρακα.
Όμως, μετά από διεξοδική διερεύνηση των υπέρυθρων εκπομπών του υλικού αυτού με το υπέρυθρο διαστημικό παρατηρητήριο Spitzer, η ομάδα βρήκε ότι οι ενώσεις αυτές να είναι πολύ πιο περίπλοκες ως προς τη δομή τους. Το αστρονομικό φάσμα έχει χαρακτηριστικά που απλά δεν μπορεί να εξηγηθεί από τις PAH (πολυκυκλικοί αρωματικοί υδρογονάνθρακες).
Η ομάδα πιστεύει αντίθετα ότι τα αστέρια είναι σε θέση να κάνουν συναρμολόγηση στοιχείων με πολύπλοκα σχήματα. Με την ανάλυση των φασμάτων της σκόνης των άστρων, που σχηματίστηκε όταν έγινε μια τεράστια έκρηξη σε αυτά (έκρηξη Nova), βρίσκουν ότι τα αστέρια κατασκευάζουν αυτές τις ενώσεις σε πολύ σύντομο χρόνο για κοσμικές κλίμακες – μέσα σε λίγες εβδομάδες.
Η ομάδα δηλώνει ότι η δομή των ενώσεων είναι παρόμοια με εκείνη των οργανικών υλικών που μερικές φορές βρέθηκαν στους μετεωρίτες – "ως εάν το ηλιακό σύστημα να είχε κληρονομήσει αυτά τα οργανικά υλικά από διαστρικές πηγές".
Αν λοιπόν αυτές οι οργανικές ενώσεις, οι παραδιδόμενες από το διάστημα στο ηλιακό μας σύστημα, έπαιξαν κάποιο ρόλο στην ανάπτυξη της ζωής πάνω στη Γη, παραμένει ένα ανοιχτό ερώτημα για τους αστροβιολόγους.

Μεταφορείς της ζωής οι κομήτες. Cheesy Grin

Μια από τις πιο δημοφιλείς θεωρίες για την εμφάνιση της ζωής στη Γη είναι ότι τα δομικά υλικά για τη δημιουργία της ζωής έφθασαν εδώ από το Διάστημα μέσω των κομητών που έπεφταν μαζικά στον πλανήτη μας την πρώτη περίοδο της ύπαρξης του.
Μια νέα έρευνα που πραγματοποίησε διεθνής ομάδα ερευνητών ενισχύει αυτή τη θεωρία αφού δείχνει ότι διάφορα στοιχεία που είναι απαραίτητα για την ύπαρξη της ζωής, όπως τα αμινοξέα, υπήρχαν στους κομήτες και δεν καταστρέφονταν όταν εκείνοι συγκρούονταν με τον πλανήτη μας. Αντίθετα η πρόσκρουση δημιουργούσε τις προϋποθέσεις ώστε τα αμινοξέα να δραστηριοποιούνται με τρόπο τέτοιο ώστε να ξεκινά η παραγωγή της ζωής.
Εχει διαπιστωθεί από προηγούμενες έρευνες ότι οι κομήτες κουβαλάνε μαζί τους τα δομικά υλικά δημιουργίας ζωής (οργανικά χημικά στοιχεία και νερό) τα οποία έρχονταν στη Γη κάθε φορά που ένας κομήτης έπεφτε στον πλανήτη μας. Με δεδομένο ότι η ζωή έκανε την εμφάνιση της στη Γη πριν από δισεκατομμύρια χρόνια, όταν ο πλανήτης ήταν ακόμη υπό διαμόρφωση, παντελώς άγονος και γενικά με συνθήκες μη ευνοϊκές για την ανάπτυξη ζωής, παραμένει μυστήριο το πώς κατάφερε η ζωή να ξεπηδήσει σε αυτό το περιβάλλον και ποιοι μηχανισμοί ενεργοποιήθηκαν για να υπάρξει.
Τα πειράματα που έκαναν οι ερευνητές της NASA έδειξαν δύο πράγματα. Πρώτον, ότι μετά από μια πτώση κομήτη στην επιφάνεια της Γης τα αμινοξέα, που αποτελούν τα δομικά υλικά των πρωτεϊνών, καταφέρνουν να επιβιώνουν. Η δεύτερη διαπίστωση είναι ότι μια τόσο σφοδρή σύγκρουση όπως αυτή ενός μεγάλου κομήτη στην επιφάνεια της Γης παρήγαγε την απαραίτητη ενέργεια ώστε τα αμινοξέα να αρχίσουν να «δένονται» μεταξύ τους και να παράγουν πρωτεΐνες.
Οι πρωτεΐνες με τη σειρά τους παράγουν το υλικό που επιτρέπει σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς να υπάρχουν και να λειτουργούν. Ετσι, σύμφωνα με τους ερευνητές, όταν πριν από περίπου 3.8 δισ. έτη η Γη βομβαρδιζόταν από κομήτες και αστεροειδείς, δημιουργήθηκαν οι προϋποθέσεις για να κάνει την εμφάνιση της η ζωή στον πλανήτη.
«Η έρευνα που κάναμε δείχνει ότι τα δομικά υλικά της ζωής έμειναν άθικτα τόσο από τις συγκρούσεις των κομητών με τη Γη όσο και στη συνέχεια από το εξαιρετικά βίαιο και αφιλόξενο περιβάλλον του πλανήτη μας εκείνη την εποχή. Οι κομήτες πράγματι μπορούν να θεωρηθούν ως τα ιδανικά πακέτα μεταφοράς των συστατικών της χημικής επανάστασης που οδήγησε στην εμφάνιση της ζωής. Μας αρέσει το σενάριο των κομητών ως μεταφορέων της ζωής επειδή περιέχουν όλα τα δομικά υλικά της, δηλαδή αμινοξέα, νερό και ενέργεια» ανέφερε στο ετήσιο συνέδριο της Αμερικανικής Ενωσης Χημείας η καθηγήτρια Τζένιφερ Μπλανκ, επικεφαλής της ομάδας ερευνητών από τις ΗΠΑ που αποτελούνταν από επιστήμονες της NASA.

Άγνωστο ορυκτό σε μετεωρίτη «ήταν από τα πρώτα στερεά υλικά στο Ηλιακό Σύστημα» Cheesy Grin

Ένα σύνθετο ορυκτό που περίμενε 50 χρόνια μέχρι να ανακαλυφθεί στο εσωτερικό ενός μετεωρίτη αναγνωρίστηκε επίσημα από ερευνητές στις ΗΠΑ, οι οποίοι εκτιμούν ότι πρόκειται για ένα από τα πρώτα στερεά υλικά που εμφανίστηκαν στο Ηλιακό Σύστημα πριν από 4,5 δισ. χρόνια.
Ο «πανγκουίτης» (panguite) εντοπίστηκε με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο μέσα στον μετεωρίτη του Αγιέντε, ο οποίος έπεσε το 1969 κοντά στο χωριό Πουεμπλίτο ντε Αγιέντε της πολιτείας Τσιουάουα του Μεξικό. Ανήκει στη σπάνια κατηγορία των χονδριτικών μετεωριτών, οι οποίοι αποτελούνται από αρχέγονα πετρώματα, σε αντίθεση με την πλειονότητα των μετεωριτών που περιέχουν κυρίως σίδηρο και άλλα μέταλλα.
Από το 2007 έως σήμερα, η ομάδα του Δρ Τσι Μα στο Caltech (Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Καλιφόρνια) έχει ανακαλύψει στον μετεωρίτη του Αγιέντε εννέα νέα ορυκτά, από τα οποία το τελευταίο είναι ο πανγκουίτης, ο οποίος εντοπίστηκε με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο.
To όνομα του νέου υλικού προέρχεται από τον Παν Γκου, έναν τριχωτό γίγαντα της κινεζικής μυθολογίας, ο οποίος χώρισε με το τσεκούρι του το γιν από το γιανγκ και δημιούργησε έτσι τη γη και τον ουρανό.
Ο πανγκουίτης είναι πράγματι ένα αρχέγονο υλικό που σχηματίστηκε πριν από τη Γη και τους υπόλοιπους πλανήτες -κάτι που μπορεί να βοηθήσει τους πλανητολόγους να κατανοήσουν τις πρώτες φάσεις σχηματισμού του Ηλιακού Συστήματος, όταν ένας δίσκος αερίου και σκόνης άρχισε να συμπυκνώνεται γύρω από τον νεογέννητο Ήλιο.
Ο πανγκουίτης έχει μοριακό τύπο (Ti4+,Sc,Al,Mg,Zr,Ca)1.8O3. Περιέχει οικεία στοιχεία όπως το οξυγόνο, το ασβέστιο και το αλουμίνιο, καθώς και σπάνια, εξωτικά στοιχεία όπως το ζιρκόνιο και το σκάνδιο. Ειδικά το ζιρκόνιο έχει μεγάλη σημασία για τους επιστήμονες, καθώς δίνει πληροφορίες για τη διάρκεια σχηματισμού του Ηλιακού Συστήματος.
Το νέο ορυκτό αναγνωρίστηκε επίσημα από την Επιτροπή Νέων Ορυκτών, Ονοματολογίας και Ταξινόμησης της Διεθνούς Ένωσης Ορυκτολογίας.
Η ανακάλυψή του παρουσιάζεται στην επιθεώρηση American Mineralogist.
http://ammin.geoscienceworld.org/content/97/7/1219.full?ijkey=G2n1UMXmu7r4.&keytype=ref&siteid=gsammin