Astrofizycy z National Radio Astronomy Observatory odkryli w przestrzeni międzygwiazdowej złożony związek organiczny, który jest chiralny. Naukowcy zaproponowali mechanizm syntezy takiej cząsteczki, który może pomóc rozwiązać problem homochiralności życia na Ziemi. Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie Science.
Wiele cząsteczek organicznych ma swoje własne lustrzane kopie, z którymi nie można ich mentalnie połączyć. W tym przypominają prawą i lewą rękę. Mówi się, że taka cząsteczka ma chiralność (od starożytnego greckiego χειρ - „ręka”) i ta właściwość jest charakterystyczna dla większości związków o znaczeniu biologicznym. Podobne formy znaleziono w meteorytach, które spadły na Ziemię, a także w materii komety, ale nie znaleziono ich jeszcze w przestrzeni międzygwiazdowej.
Zdjęcie: eurekalert.org
Astrofizycy przy użyciu bardzo czułego 100-metrowego radioteleskopu Green Bank byli w stanie znaleźć w kosmosie pierwszą złożoną cząsteczkę organiczną o chiralności - tlenek propylenu. Substancja znajduje się w pobliżu centrum Drogi Mlecznej w gwiazdotwórczym obłoku pyłu i gazu znanym jako Strzelec B2.
Złożone cząsteczki organiczne powstają w obłokach międzygwiazdowych na kilka sposobów. Na przykład poszczególne związki mogą zderzać się ze sobą i łączyć, tworząc bardziej złożone substancje. Jednak gdy pojawiają się duże cząsteczki, takie jak metanol, proces ten staje się mniej wydajny. Aby pójść dalej i uzyskać tlenek propylenu, małe kawałki lodu, zdaniem naukowców, powinny służyć jako rodzaj podłoża, na którym osadzają się małe cząsteczki. Te ostatnie mogą łączyć się ze sobą, syntetyzując bardziej złożone struktury. Powstałe w ten sposób związki wyparowują z granulek lodu i przedostają się do środowiska kosmicznego, gdzie wchodzą w reakcje chemiczne z innymi substancjami.
Uzyskane dane nie pozwalają jednak na określenie, które z chiralnych form (enancjomerów) tlenku propylenu zostały znalezione. Enancjomery mają te same temperatury topnienia, wrzenia i zamarzania oraz widma absorpcji. Jednak astrofizycy uważają, że badanie tego, jak spolaryzowane promienie światła oddziałują z cząsteczkami, pomoże to wyjaśnić.
Odkrycie tlenku propylenu otwiera drogę do dalszych eksperymentów, które powinny pomóc zrozumieć, jak i gdzie powstają związki chiralne, a także rozwiązać problem homochiralności. Ponieważ każda żywa istota na Ziemi zawiera cząsteczki tylko jednej chiralnej formy, nie jest jasne, w jaki sposób dokonano wyboru na jej korzyść. Jednocześnie, na przykład, DNA nie mogłoby być stabilne, gdyby składało się zarówno z enancjomerów „lewoskrętnych”, jak i „prawoskrętnych”. Naukowcy są przekonani, że ich odkrycie sugeruje, że tworzenie się związków organicznych w przestrzeni kosmicznej odegrało ważną rolę w homochiralności.
Film promocyjny: