Życie w kosmosie. Naukowcy odkrywają coraz więcej jego potencjalnych śladów

Cukry, aminokwasy, związki organiczne i potencjalne biosygnatury. W kosmosie regularnie odkrywane są substancje, które mogą mieć znaczenie dla powstania życia. Najnowszym przykładem jest erytruloza wykryta w obłoku molekularnym niedaleko centrum Drogi Mlecznej. Czy to oznacza, że życie w kosmosie jest bardziej prawdopodobne, niż dotąd sądziliśmy?

Artykuł w pigułce

• Astronomowie wykryli erytrulozę, czyli czterowęglowy cukier, w obłoku gazu oddalonym o około 27 tys. lat świetlnych od Ziemi.
• Cukry i inne związki organiczne mogą być ważnymi składnikami chemii prowadzącej do powstania życia.
• W próbkach asteroid Bennu i Ryugu znaleziono m.in. zasady azotowe oraz aminokwasy.
• Na Marsie odkryto związki organiczne, które mogą pochodzić z dawnych procesów biologicznych. Nie jest to jednak dowód na istnienie życia.
• Atmosfera Tytana zawiera złożone związki organiczne. Niektóre z nich mogą w odpowiednich warunkach tworzyć struktury przypominające błony komórkowe.
• Na Wenus wykrywano fosfinę, która może być biosygnaturą. Wyniki tych badań pozostają jednak przedmiotem dyskusji.
• Życie w kosmosie nadal nie zostało potwierdzone. Naukowcy mają jednak coraz więcej interesujących poszlak.

Kosmiczny cukier znajduje się 27 tys. lat świetlnych od Ziemi

Astronomowie wykryli w przestrzeni międzygwiazdowej erytrulozę. To czterowęglowy cukier należący do grupy ketoz. Do tej samej grupy zalicza się między innymi fruktozę.

Związek znaleziono w obłoku molekularnym G+0.693−0.027. Znajduje się on w rejonie centrum Drogi Mlecznej. Od Ziemi dzieli go około 27 tys. lat świetlnych.

Badacze wykorzystali radioteleskopy Yebes 40 m oraz IRAM 30 m w Hiszpanii. Analiza widma pozwoliła zidentyfikować 12 linii spektralnych odpowiadających erytrulozie.

To ważne odkrycie dla badań nad chemią prebiotyczną. Cukry należą bowiem do związków istotnych dla organizmów żywych. Są związane między innymi z budową DNA i RNA oraz procesami metabolicznymi.

Nie oznacza to oczywiście, że w odległym obłoku znaleziono życie. Pokazuje jednak, że związki ważne dla chemii życia mogą powstawać w przestrzeni kosmicznej.

Czy życie na Ziemię mogło przybyć z kosmosu?

To jeden z ciekawszych wniosków związanych z odkryciem erytrulozy.

Naukowcy zakładają, że podobne związki mogły znajdować się w obłoku, z którego powstał Układ Słoneczny. Jeśli tak było, część z nich mogła później trafić na młodą Ziemię.

Badacze szacują, że podczas późnego intensywnego bombardowania naszej planety mogły dostarczyć ją ogromne ilości materiału organicznego. W przypadku podobnego obłoku mogłyby to być nawet miliony ton cukrów.

Taki scenariusz nie dowodzi, że życie przybyło z kosmosu. Pokazuje jednak możliwy sposób dostarczania składników potrzebnych do jego powstania.

Asteroidy także skrywają składniki potrzebne życiu

Ciekawych informacji dostarczyły również misje badające asteroidy.

Próbki pobrane z Bennu zawierały wszystkie pięć zasad azotowych wykorzystywanych przez organizmy żywe. Chodzi o adeninę, guaninę, cytozynę, tyminę i uracyl.

W materiale z asteroidy znaleziono również 14 z 20 aminokwasów wykorzystywanych przez ziemskie organizmy.

Podobne związki wykryto w próbkach z asteroidy Ryugu. Materiał został dostarczony na Ziemię przez japońską sondę Hayabusa2.

To szczególnie interesujące, ponieważ próbki Bennu zawierały także minerały powstałe w obecności wody. Wskazuje to, że w przeszłości na asteroidzie występowały warunki sprzyjające określonym reakcjom chemicznym.

Nie znaleziono jednak DNA, RNA ani bezpośrednich śladów organizmów.

Mars wciąż pozostaje jednym z najważniejszych celów

W poszukiwaniu życia szczególne miejsce zajmuje Mars. Czerwona Planeta znajduje się stosunkowo blisko Ziemi. Wiemy też, że w przeszłości występowała na niej ciekła woda.

Łazik Perseverance bada skały, w których znaleziono interesujące struktury. Jedną z nich jest skała nazwana Cheyava Falls.

Naukowcy zwrócili uwagę na jasne plamy na jej powierzchni. Mogą one być pozostałościami reakcji chemicznych związanych z aktywnością mikroorganizmów.

To jednak tylko jedna z możliwych interpretacji.

Mars dostarczył także innych interesujących odkryć. Łazik Curiosity wykrył w marsjańskim materiale długie łańcuchy węglowodorowe. Chodzi o dekan, undekan i dodekan.

Badacze wskazują, że mogą one być pozostałościami fragmentów kwasów tłuszczowych. Takie związki są potrzebne między innymi do budowy błon komórkowych.

Ponownie nie jest to dowód na dawne życie na Marsie. Jest to jednak kolejna wskazówka, że planeta posiadała część składników potrzebnych do rozwoju skomplikowanej chemii.

Czym są złożone cząsteczki organiczne?

Astronomowie odkrywają w kosmosie coraz bardziej skomplikowane związki.

Jedną z grup są tak zwane złożone cząsteczki organiczne, określane skrótem COM. Zawierają one węgiel i składają się z co najmniej sześciu atomów.

Nie każda taka cząsteczka ma związek z życiem. Niektóre mogą jednak stanowić element procesów prebiotycznych.

To właśnie dlatego ich obecność w obłokach międzygwiazdowych jest tak interesująca. Pokazuje, że skomplikowana chemia nie musi zaczynać się dopiero na powierzchni planety.

Może zachodzić już wcześniej. Nawet w zimnych obłokach gazu, z których później powstają gwiazdy i układy planetarne.

Biosygnatura może być ważniejsza niż sam związek organiczny

W poszukiwaniu życia naukowcy zwracają szczególną uwagę na biosygnatury.

To substancje lub zjawiska, które mogą powstawać w wyniku działalności organizmów żywych. Ich znalezienie może więc być wskazówką, że w danym miejscu istnieje lub kiedyś istniało życie.

Problem polega na tym, że nie każda potencjalna biosygnatura ma tylko jedno możliwe źródło.

Dobrym przykładem jest fosfina wykrywana w atmosferze Wenus. Na Ziemi związek ten może powstawać w wyniku procesów związanych z mikroorganizmami.

Wykrycie fosfiny na Wenus wywołało więc ogromne zainteresowanie. Jednocześnie wyniki badań były później szeroko dyskutowane i kwestionowane.

Dlatego naukowcy są bardzo ostrożni. Samo wykrycie jednej substancji nie wystarcza, aby ogłosić odkrycie życia.

Życie w kosmosie może wyglądać zupełnie inaczej

Jeszcze ciekawszym przypadkiem jest Tytan, największy księżyc Saturna.

Jego atmosfera składa się głównie z azotu i węglowodorów. Znajdują się w niej jednak także bardziej skomplikowane związki organiczne.

Jednym z nich jest cyjanek winylu, czyli akrylonitryl.

Na Ziemi wykorzystuje się go przede wszystkim do produkcji tworzyw sztucznych. W warunkach panujących na Tytanie może jednak tworzyć struktury przypominające błony komórkowe.

To prowadzi do bardzo ciekawego pytania. Czy życie musi być podobne do tego, które znamy z Ziemi?

Naukowcy nie wykluczają takiej możliwości. Jeśli życie powstało gdzieś poza Ziemią, może wykorzystywać zupełnie inne procesy chemiczne.

Na razie nie mamy jednak żadnego potwierdzenia takiego scenariusza.

Coraz więcej poszlak, ale wciąż bez odpowiedzi

Lista interesujących odkryć stale się wydłuża. Erytruloza w obłoku międzygwiazdowym, związki organiczne na asteroidach, potencjalne biosygnatury na Wenus czy interesujące skały na Marsie pokazują, że kosmos jest znacznie bardziej chemicznie złożony, niż mogło się wydawać.

To jednak wciąż nie jest dowód na życie w kosmosie.

Naukowcy mają coraz więcej elementów układanki. Wiedzą, że w przestrzeni kosmicznej mogą powstawać złożone związki organiczne. Wiedzą też, że część z nich może trafiać na planety.

Nie wiadomo natomiast, czy gdziekolwiek poza Ziemią doszło do kolejnego kroku. Czy chemia przekształciła się w pierwsze organizmy.

Na tę odpowiedź być może będziemy musieli jeszcze długo poczekać. Kolejne misje kosmiczne mogą jednak dostarczyć następnych próbek i obserwacji. Być może któraś z nich przyniesie w końcu wynik, którego naukowcy szukają od dziesięcioleci.