Abiogenezis újratöltve

Ha már kicsit beástuk magunkat az abiogenezis rejtelmeibe, ide kívánkozik még néhány közlemény, amik elég távol állnak a biológiától, de elég komoly érvekkel szolgálnak. Ugye a tökéletes kísérlet az lenne, ha találnánk egy fiatal bolygót, ami éppen most hűlt le annyira, hogy megjelenhetett rajta a folyékony víz és egymilliárd éven át figyelnénk, hogy mi történik vele. Ez ugye nyilván kivitelezhetetlen, ám az űrkutatás eddigi eredményei között is találunk olyanokat, amik fényt deríthetnek a kérdésre, hogy szerves vegyületek létrejöhetnek -e egy élettelen égitesten is?

A NASA ugyanis 2005 -ben sikerrel hajtotta végre a Deep Impact küldetést, ahol egy űrszondával megközelítették a Tempel 1 üstököst, majd a szondáról egy lövedéket lőttek az üstökösmagba és elemezték a becsapódás nyomán kirepülő anyagot. Ez azért fontos, mivel így képet kaphatnak arról is, mi lapul az üstökös felszíne alatt. A becsapódó egység 364 kilogrammot nyomott és 10,3 km/s sebességgel haladt így az ütközés elég nagy energiájúra sikerült, 7-10 km/s sebességgel lökte ki az üstökösmag anyagát. Ez a becsapódás látható a második képen. <1>

A harmadik kép a kilökött anyag emissziós spektrumát mutatja (zöld görbe), ami meglepő értékeket mutat: Azonosítható belőle víz, hidrogén-cianid, metil-cianid, szén-dioxid, azonban 3,4 μm -nél is látható egy kifejezett csúcs, ami világosan mutatja, hogy az üstökösmag szerves anyagokat is tartalmaz. A műszer fölbontása nem volt elég ahhoz, hogy meg tudták volna mondani, mik ezek a szerves anyagok, a közleményben feltételezik, hogy formaldehidről és/vagy metanolról lehet szó.

Adódik a kérdés, hogy ezt eddig miért nem fedezte föl senki, hiszen elég régóta figyelik már az üstökösöket? Ha összehasonlítjuk a becsapódás előtti (bal) és utáni (jobb) spektrumot, látható, hogy a becsapódás előttiből hiányoztak a szerves vegyületekre jellemző csúcsok, ami azt jelenti, hogy ezek maguktól nem párolognak el az üstökösről, a magban maradnak, a becsapódás kellett hogy kilökje őket.

Nem meglepő módon a Deep Impact becsapódást gyakorlatilag minden nagyobb távcső figyelte, így nem sokkal később megjelent egy másik közlemény is a robbanás során kilökött anyag elemzéséről, ők a Spitzer távcsövet használták, amely elég érzékeny műszereket is tartalmazott ahhoz, hogy pontosabban meghatározzák milyen szilárd részecskék robbantak ki ebből az üstökösmagból, amikor eltalálta a lövedék. <2> Meglepő módon agyagásványokat is kimutattak, amikről eddig úgy gondolták, hogy csak folyékony víz jelenlétében képződnek. Ugyanígy találtak karbonátokat is, amikről szintén úgy tudni, hogy csak vízben képződnek, bár idéznek egy kísérletet, ahol gőzfázisban is sikerült karbonátokat előállítani. Viszont ami a mi szempontunkból különösen érdekes, policiklusos aromás szénhidrogének keverékét is kimutatták.

A NASA egy másik sikeres vállalkozása a Stardust küldetés volt, amely során 2006 -ban mintát vettek a Wild-2 üstökös csóvájából és ezt visszajuttatták a Földre. Nyilván egy Földre juttatott mintát a létező legújabb gépekkel tudnak megvizsgálni a kutatók, amelyek nem férnének egy űrszondára, ahogy a közleményben írják <3> némelyik műszer nem csak a Stardust űrhajónál nagyobb, hanem magánál a kilövőállványnál is. Hogyan is történt ez a mintavétel? A Stardust űrhajó 1999 -ben indult a Földről, és 2004 -ben közelítette meg a 81P/Wild-2 üstököst. Az üstökös közelében a Stardust szonda egy aerogél tömbben fogta fel a kiszökő anyagot. A becsapódó részecskék csinos lyukakat ütöttek az aerogélbe, ezek a lyukak ejtették csapdába az üstökös anyagát. A Wild-2 üstökös policiklusos aromás szénhidrogéneket tartalmazott, ez nem túl meglepő, hiszen a Tempel 1 üstökösmagban is találtak ilyen szénvegyületeket. Ami meglepő, hogy oxigént és nitrogént tartalmazó aromás szénhidrogéneket is jelentős mennyiségben találtak. Egyes részecskék vizsgálatakor megállapították, hogy nagyobbrészt aromás szénvegyületeket tartalmaznak, de jelen vannak bennük ketoncsoportok, aldehidkötések, karboxilcsoportok, amidok és nitrilek is. Ezek után nem meglepő módon metilamint, etilamint és glicint is kimutattak, vagyis egy aminosavat is találtak az üstökös anyagában.

Miért érdekes ez egy biológusnak? Az üstökösök egyfajta ablakot nyitnak arra, milyen vegyületek keletkezhetnek élőlények nélkül. Sohasem voltak részei semmilyen bolygónak sem, a Föld közelében sem jártak, életük nagy részét a naptól távol töltik fagyott állapotban. Ezekben a kísérletekben szó sem lehet szennyezésről, vagy emberi beavatkozásról, soha a közelükben sem járt emberi lény, viszont tökéletesen mutatja, hogy szerves anyagok a létező legmostohább körülmények között is megtalálhatóak, például egy üstökösmagban, nyugodtan levonhatjuk a következtetést, hogy az ősi Földön is ugyanígy létrejöhettek.

<1> :A’Hearn MF, Belton MJ, Delamere WA, Kissel J, Klaasen KP, McFadden LA, Meech KJ, Melosh HJ, Schultz PH, Sunshine JM, Thomas PC, Veverka J, Yeomans DK, Baca MW, Busko I, Crockett CJ, Collins SM, Desnoyer M, Eberhardy CA, Ernst CM, Farnham TL, Feaga L, Groussin O, Hampton D, Ipatov SI, Li JY, Lindler D, Lisse CM, Mastrodemos N, Owen WM Jr, Richardson JE, Wellnitz DD, White RL (2005): Deep Impact: Excavating comet Tempel 1. Science 310(5746):258-64

<2>: Lisse CM, Vancleve J, Adams AC, A’hearn MF, Fernández YR, Farnham TL, Armus L, Grillmair CJ, Ingalls J, Belton MJ, Groussin O, McFadden LA, Meech KJ, Schultz PH, Clark BC, Feaga LM, Sunshine JM. (2006): Spitzer spectral observations of the Deep Impact ejecta. Science 313(5787):635-40

<3>: Sanford SA (2008): Terrestrial analysis of the organic component of comet dust. The annual review of analytical chemistry 1:549-78