- Časopis Quark - https://www.quark.sk -

Varenie chémie života

Pohľad do vnútra vákuovej komory s prostredím, ktorým vedci simulovali podmienky v oblaku medzihviezdnej hmoty, kredit Hokkaido University.

Vďaka novým laboratórnym simuláciám medzihviezdnych oblakov a analýzam meteoritov sa našli biologicky dôležité organické zlúčeniny.

Kozmologický princíp, jeden z pilierov moderného pohľadu na vznik a vývoj vesmíru, hlása, že vesmír v najväčšom meradle je homogénny a izotropný. Odhliadnuc od špecifických lokálnych štruktúr skladá sa z rovnakých či podobných útvarov a telies – všade a v každom smere. Z toho vyplýva aj jeho chemická jednota: prvky známe na Zemi sa vyskytujú všade, niekde viac, inde menej. Podporujú to takmer všetky astronomické pozorovania.
Dôležitá je tu však aj časová dimenzia. Vesmír sa pôvodne skladal iba z vodíka a hélia, s malými prímesami ďalších ľahkých prvkov obsahujúcich len zopár nukleónov ako lítium a berýlium. Postupne pribudli ťažšie chemické prvky s viacerými nukleónmi, čo súviselo s termojadrovou syntézou a recyklovaním vo hviezdach. Výbuchy hviezd ako supernov ich rozptyľovali, čo chemicky obohatilo medzihviezdne prostredie. Od čias pred 8 až 9 miliardami rokov až natoľko, že s hviezdami mladších generácií (akou je aj Slnko) mohli vznikať planéty zemského typu, tvorené prevažne kovmi a horninami. Tie sú zjavne vo vesmíre hojné.

Sapporská časť experimentálneho tímu, v strede vedúci Jasuhiro Oba, kredit Hokkaido University

Kde sa to pripravilo…

Máme teda množstvo planét typu Zeme v chemicky jednotnom vesmíre. Ako do toho zapadá pozemský život? Chemické zloženie buniek na úrovni prvkov väčšmi pripomína chemické zloženie vesmíru ako celku alebo Slnka než prostredie Zeme. Samozrejme, život spočíva v zložení nielen na úrovni prvkov, ale predovšetkým na úrovni molekúl, najmä molekúl na báze uhlíka čiže organických. Vedci preto stoja pred základnou otázkou: Kde vznikol potrebný chemický základ a kde následne vznikol samotný život? Bolo to ešte v oblakoch medzihviezdnej hmoty, z ktorých sa utvárajú hviezdy a ich planéty, alebo až na povrchoch vhodných planét?
Medzihviezdne prostredie je chaotickejšie ako planetárne. Býva v ňom aj viac energetického žiarenia, ktoré rozbíja jemné väzby atómov v organických molekulách. No povrchy zrniek prachu v hustých medzihviezdnych oblakoch sú aspoň sčasti chránené pred žiarením. Rádiové a infračervené pozorovania takýchto oblakov priniesli objavy pestrej palety organických zlúčením až z desiatok atómov. Takéto molekuly obsahujú aj jadrá komét, planétky a meteority, zvyšky telies na periférii medzihviezdneho oblaku, v ktorom sa pred asi 4,6 miliardy rokmi utvorilo Slnko a veľké planéty.

Pokračovanie článku si môžete prečítať v časopise Quark 1/2020. Ak chcete mať prístup k exkluzívnemu obsahu pre predplatiteľov, prihláste sa. Ak ešte nie ste naším predplatiteľom, objednajte si predplatné podľa vášho výberu tu.

Zdeněk Urban

Komentáre