زندگی بر روی زمین ممکن است منشأ برونزمینی داشته باشد
زمین در هنگام آغاز حیات روی آن، شرایط بسیار مناسبی نداشت. در واقع، بر اساس پژوهشی تازه، زندگی بر روی زمین ممکن است منشأ برونزمینی داشته باشد.
Nir Goldman در مؤسّسهی LLNL و همکارش Isaac Tamblyn در University of Ontario Institute of Technology دریافتند که ستارههای دنبالهدارِ یخی که میلیونها سال پیش به زمین برخورد میکردند، با فراهم کردن زمینهی پیدایش مولکولهای پیچیدهی زیستی مانند پروتئینها و جفتهای DNA و RNA، زمینهساز آغاز زندگی بر روی زمین بودهاند.
ستارههای دنبالهدار دارای مولکولهای ساده و گوناگونی مانند آب، آمونیاک، متانول و کربندیاکسید هستند ونیز چنین برخوردهایی در سطح نجومی، میتواند سبب آزاد شدن انرژی عظیمی شود که خود آغازگر واکنشهای گستردهی شیمیایی است.
Goldman میگوید:«ورود این موادّ آلی به زمین از راه ستارههای دنبالهدار و شهابسنگها، ممکن است تا ۱۰ تریلیون کیلوگرم در سال باشد که این مقدار بسیار بیشتر از آن مقداری است که پیش از آن بمبارانها در زمین وجود داشته است.»
Goldman با استفاده از ابرکامپیوترهای LLNL و مدلهای تازه، توانست تا صدها پیکوثانیه از این برخوردها را شبیهسازی کند، در حالی که پیش از این، ۱۰ تا ۳۰ پیکوثانیه از آن شبیهسازی شده بود.
ستارههای دنبالهدار از ۱.۶ تا ۵۶ کیلومتر طول دارند. آنها به هنگام عبور از اتمسفر زمین از خارج به شدّت داغ میشوند، در حالی که درون آنها هنوز سرد باقی میماند. برخورد شدید این ستارههای دنبالهدار، به دنبال کاهش شدید فشار، موج شوک ایجاد میکند. این امواج سبب ایجاد فشارها و دماهای شدید در درون ستارههای دنبالهدار، پیش از رسیدنشان به سطح زمین، میشود که واکنشهای آنها را تحت تأثیر قرار میدهند و میتواند سنتزهای زیستی را به راه بیندازد.
این گروه دریافت که فشار و دمای ناشی از شوک متوسّط (حدوداً فشار ۳۶۰۰۰۰ اتمسفر و دمای ۴۶۰۰ فارنهایت) در یک یخ غنی از کربندیاکسید، سبب ایجاد تعدادی هتروسایکلهای نیتروژندار میشود که پس از منبسط و سرد شدن به هیدروکربنهای آروماتیک تجزیه میشوند. این ترکیبها پیشزمینهای برای پیدایش بازهای آلیِ جفتهایِ DNA و RNA شناخته شدهاند.
در مقابل، فشار و دمای ناشی از شوکهای شدیدتر (حدوداً فشار ۴۸۰۰۰۰ تا ۶۰۰۰۰۰ اتمسفر و دمای ۶۲۰۰ تا ۸۱۸۰ فارنهایت) سبب ایجاد متان، فرمالدئید و مولکولهای طویل کربنی میشود. این ترکیبات پیشزمینهای برای پیدایش آمینواسیدها و سنتزهای پیچیدهی زیستی شناخته شدهاند.
Goldman گفت:«برخورد ستارههای دنبالهدار میتواند بدون نیاز به عوامل خاصّی مانند وجود کاتالیزگرها و پرتو فرابنفش ونیز شرایط خاصّ محیطی در یک سیّاره، سبب سنتز مولکولهای زیستی شود. این یافتهها، ما را در فهمِ اهمّیّتِ نقشِ چنین برخوردهایی برای پیدایش حیات، چه در زمین و چه در دیگر سیّارهها، یاری میدهد.»