Głęboko wewnątrz ciemnych i zimnych obłoków międzygwiezdnych, gdzie nigdy nie dociera widzialne światło gwiazd, zachodzą procesy chemiczne w zaskakująco dużej skali. Wykorzystując właściwości fal milimetrowych i spektroskopię submilimetrową, astronomowie zidentyfikowali w tych obłokach około 120 związków chemicznych, w tym wiele tzw. “cegiełek życia” – związków uznawanych za konieczne do powstania życia w formie podobnej do tej, jaką znamy.

Podczas Zjazdu Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego (American Astronomical Society – AAS) odbywającego się w Pasadenie duży zespół astronomów z NASA Ames Research Center i innych laboratoriów prezentował wyniki badań nad procesami zachodzącymi między związkami organicznymi w niesamowitych warunkach panujących wewnątrz obłoków międzygwiezdnych – miejscach, gdzie rodzą się gwiazdy i planety.

Wnętrze gęstego obłoku molekularnego może ulec schłodzeniu nawet do 10 Kelvinów (-263 stopni Celsjusza). W takich temperaturach wiele atomów i molekuł występujących w normalnych warunkach pod postacią gazów ulega kondensacji, tworząc lodowe powłoki na ziarnach pyłu międzygwiezdnego. Molekuły gazów skondensowanych w niskiej temperaturze prawie wcale nie powinny reagować ze sobą, a już szczególnie słabo wewnątrz lodu. Jeśli tak jest w istocie, to co wywołuje w takiej skali procesy chemiczne wewnątrz obłoków?

Wygląda na to, że czynnikiem mającym kluczowe znaczenie jest promieniowanie kosmiczne o dużych energiach. Taką rolę może również odgrywać promieniowanie ultrafiletowe, tam gdzie wnętrza obłoków mogą być penetrowane przez światło gwiazd. Wszelkie promieniowanie jonizujące może rozbijać molekuły wewnątrz lodu, tworząc silnie reagujące chemicznie jony rekombinujące potem w większe i bardziej złożone molekuły.

Naukowcy z NASA/Ames opisali symulacje warunków panujących we wnętrzach obłoków molekularnych przeprowadzone w komorach superzimnej próżni naświetlanych lampami ultrafoletowymi

Na początku oziębiliśmy mieszankę gazów do ekstremalnie niskiego przedziału temperatur, doprowadzajac do wytworzenia się lodu, a potem stworzyliśmy mu warunki dla uzyskania dobrej opalenizny” – mówi Louis Allamandola. Powstałe w ten sposób osady zawierają setki złożonych związków chemicznych, a niektóre z nich odgrywają istotną rolę w procesach metabolicznych ziemskiego życia.

Scott Sandford komentuje to tak: “wygląda na to, że Wszechświat jest w pewnym sensie zaprogramowany na tworzenie relatywnie złożonych związków organicznych“.

Być może jesteśmy jednak zbyt egocentryczni, mówiąc, że obłoki międzygwiezdne wytworzyły specjalne związki chemiczne niezbędne dla życia na Ziemi. Bardziej rzeczywistą perspektywą może być to, że życie wykorzystało właściwości tych związków już po tym, jak powstało.

Autor

Marcin Marszałek