Istraživači su do sada u svemiru pronašli brojne tragove gradivnih elemenata života. Ali šta su tačno otkrili i za čim još tragaju?
Naučnici su otkrili osnovne sastojke neophodne za život u asteroidima i meteoritima, na Marsu, kao i u okolini mladih zvezda. Sva ta otkrića ostvarena su tokom poslednjih nekoliko godina, a buduće misije imaće za cilj da pronađu još takvih gradivnih elemenata života.
Ali koliko smo ih do sada zaista pronašli u svemiru?
Za početak, važno je odrediti šta podrazumevamo pod gradivnim elementima života. Naučnici tragaju za molekulima sličnim onima koji se nalaze u živim organizmima na Zemlji, uključujući proteine, RNK i lipide – masne molekule od kojih su izgrađene ćelijske membrane.
Mnogi od njih pronađeni su zahvaljujući misijama koje su donele uzorke iz svemira na Zemlju. U materijalu sa asteroida Benu, koji je na Zemlju stigao 2023. godine, pronađeno je svih pet nukleobaza DNK i RNK, kao i 14 od 20 aminokiselina koje koriste živi organizmi. I na srodnom asteroidu Rjugu pronađeno je svih pet nukleobaza, uključujući uracil, koji se nalazi u RNK.
Druge metode, poput radio-astronomije, koriste se za traganje za tim gradivnim elementima u udaljenim oblastima svemira.
Astronomi otkrivene molekule razvrstavaju prema složenosti, počev od široke grupe koja se naziva „složeni organski molekuli“ (COM). To su molekuli koji sadrže ugljenik i imaju šest ili više atoma. Od oko 350 različitih molekula do sada otkrivenih u svemiru, „oko 180 može da se svrsta među složene organske molekule“, rekao je za Lajv sajens Serđo Jopolo, astrohemičar i vanredni profesor na Katedri za fiziku i astronomiju Univerziteta u Arhusu u Danskoj.
„Ta granica je praktična konvencija, a ne suštinska definicija složenosti“, napominje Jopolo.
Podgrupa „prebiotičkih” molekula
Nisu svi složeni organski molekuli istovremeno i gradivni elementi života, ali neki jesu. Unutar te grupe postoji podgrupa „prebiotičkih“ molekula, za koje naučnici smatraju da su mogli da imaju određenu ulogu u nastanku života. Prebiotički molekul „nema strogo strukturno pravilo“, objasnio je Jopolo – različiti naučnici taj pojam definišu na nešto drugačije načine.
Hablova slika centra Mlečnog puta, u sazvežđu Strelca. Istraživači su otkrili šećer u oblaku u ovom regionu
Astrohemičar prebiotičkim kandidatom smatra molekul u čije otkriće naučnici imaju visok stepen poverenja, koji je mogao da nastane i opstane bez prethodnog postojanja života i koji ima dokumentovanu ulogu kao gradivni element, prekursor ili međukorak u nekom od predloženih puteva ka nastanku života.
Prema takvoj definiciji, Jopolo procenjuje da je „otkriveno otprilike 30 prebiotičkih kandidata, iako tačan broj zavisi od toga gde se povuče granica“.
Među najbogatijim mestima za potragu za takvim molekulima nalaze se molekularni oblaci – međuzvezdani regioni gasa i prašine koji su dovoljno gusti da u njima mogu da nastanu molekuli.
Koristeći radio-astronomiju, astrohemičarka i istraživačica Centra za astrobiologiju u Španiji Izaskun Himenez-Sera i njen tim otkrili su više od deset prebiotičkih molekula u molekularnim oblacima u središtu Mlečnog puta. Među njima je i četvorougljenični šećer eritruloza – prvi pravi šećer otkriven u svemiru.
Molekuli – od najmanjih do najvećih
Ipak, postoji ograničenje u pogledu veličine i složenosti molekula koje astronomska istraživanja mogu da otkriju. Da bi identifikovali svaki molekul, naučnici analiziraju svetlost koja dolazi iz molekularnih oblaka. Na osnovu nje može se utvrditi koji su delovi elektromagnetnog spektra apsorbovani. Te „spektralne linije“ predstavljaju svojevrstan otisak prsta svakog molekula.
„A onda kažemo: ‘U redu, ova linija bi trebalo da pripada tom molekulu’“, objasnio je Jopolo.
„Kada govorimo o jednostavnim molekulima, to je lako. Kada je reč o većim vrstama molekula, njihove apsorpcione trake se međusobno preklapaju. Zbog toga je praktično nemoguće razlikovati jednu vrstu od druge, jer će sve imati isti spektar“, dodao je.
Mozaična slika asteroida Benu, za koji je utvrđeno da sadrži svih pet nukleobaza DNK i RNK i 14 od 20 aminokiselina koje se nalaze na Zemlji
To ograničenje znači da, čak i pored velikog broja prebiotičkih molekula koje smo već pronašli u svemiru, verovatno postoji još mnogo onih koje nismo uspeli da otkrijemo.
Ali ako se gradivni elementi života pojavljuju gotovo svuda gde ih tražimo, da li to umanjuje značaj njihovog pronalaska na mestima poput Marsa?
Jopolo kaže da ne umanjuje.
„I dalje nemamo odgovore na pitanja poput toga da li materijal koji smo nasledili za te rane faze ostaje očuvan tokom formiranja zvezda i planeta. Tokom tog procesa događa se mnogo toga.“
Visoke temperature, kosmički zraci, rendgensko i ultraljubičasto zračenje, na primer, mogu da unište složene molekule.
„Zato, kada čujete da smo pronašli neke aminokiseline na površini Marsa, to će me i dalje impresionirati“, napominje astrohemičar.
Za kojim molekulima još tragamo
Postoji i mnogo veće pitanje: ako su ti sastojci toliko rasprostranjeni u svemiru, da li to znači da je i sam život čest u svemiru?
„Ovo su veoma mali molekuli“, naglašava Himenez-Sera. „Ne želim da ljudi kažu da sam rekla da je otkriven život.“
Ipak, uzbuđuje je mogućnost da molekuli još veće složenosti mogu da nastanu u surovim uslovima svemira.
„U ekstremnim uslovima međuzvezdanog prostora, pri veoma niskim temperaturama, blizu apsolutne nule, i pri veoma niskom pritisku, praktično vakuumu, mogu se pronaći ti ključni sastojci života“, dodaje naučnica.
„To nas ohrabruje da nastavimo da tražimo još takvih molekula – na primer, veće šećere, poput riboze, koja je deo RNK“, dodaje Himenez-Sera.
„Ako uspemo da pronađemo ribozu, to bi značilo da svi ti ključni sastojci života mogu da nastanu čak i pre nego što se rode zvezde i planete.“
Dok radio-astronomi pretražuju nebo u potrazi za tim osnovnim sastojcima, predstojeće misije povratka uzoraka na Zemlju mogle bi da otkriju veće i složenije molekule – možda čak i samu RNK.
Gotovo deset misija već je lansirano ili je njihovo lansiranje planirano, sa ciljem da slete na stenovita nebeska tela i prikupe uzorke.
Japanska misija „Hajabusa 2“, lansirana 2014. godine, već je prikupila uzorke sa asteroida Rjugu, a sada je na putu ka još dva asteroida. Kineska misija „Tjenven 2“ lansirana je 2025. godine kako bi prikupila uzorke sa bliskozemaljskog asteroida Kamo'oaleva.
„Činjenica da su prebiotički molekuli svuda u oblastima u kojima nastaju zvezde znači da postoji veoma velika verovatnoća da bi, ako su uslovi odgovarajući, proces nastanka života potencijalno mogao da započne i na drugim mestima“, napominje Jopolo.
„Znamo da su svi sastojci tamo. Ali za sada znamo samo da smo mi ovde. Ne znamo da li je to uspelo i negde drugde.“
RTS.
