U srcu naše galaksije naučnici su otkrili najveću molekulu sa sumporom ikada zabilježenu izvan Zemlje, što ima ogromne implikacije za proučavanje kosmičkog porijekla života. Riječ je o spoju poznatom kao 2,5-cikloheksadien-1-tion (C₆H₆S), organskoj molekuli koja sadrži trinaest atoma i formira stabilnu prstenastu strukturu. Ovo otkriće, objavljeno u časopisu Nature Astronomy, predstavlja ključnu „kariku koja je nedostajala“ i povezuje jednostavnu hemiju međuzvjezdanog prostora sa složenim gradivnim blokovima života pronađenim u meteoritima i kometima.
Potraga za „izgubljenim“ sumporom
Sumpor je deseti najzastupljeniji element u svemiru i ključna komponenta aminokiselina, proteina i enzima na Zemlji. Ipak, astronomi su se decenijama suočavali sa zagonetkom takozvanog „nestalog sumpora“.
Iako su modeli predviđali njegovu veliku prisutnost u međuzvjezdanim oblacima, posmatranja su uglavnom otkrivala samo male i jednostavne spojeve sa šest atoma ili manje. Nasuprot tome, meteoriti i kometi koji su stigli na Zemlju sadrže znatno složenije organske molekule sa sumporom.
Ta razlika predstavljala je veliku prazninu u razumijevanju kako su hemijski sastojci potrebni za život nastali i kako su dospjeli na naš planet.
Novootkrivena molekula C₆H₆S pronađena je u molekularnom oblaku G+0.693–0.027, ogromnom i gustom području plina i prašine udaljenom oko 27.000 svjetlosnih godina od Zemlje, u blizini središta Mliječne staze.
Posebno značajno je to što je ovaj oblak mlad i bez zvijezda, što znači da se složeni hemijski procesi odvijaju u hladnim i mračnim uslovima, mnogo prije nego što se zvijezde i planeti uopće počnu formirati.
Detektivska priča u laboratoriji i svemiru
Identifikacija ovako složene molekule na tolikoj udaljenosti nije bila slučajna, već rezultat pažljivo osmišljene strategije koja je povezala laboratorijski rad i astronomska posmatranja.
Naučnici s Instituta Max Planck za vanzemaljsku fiziku (MPE) i Centra za astrobiologiju (CAB) u Španiji prvo su morali utvrditi šta tačno traže. Svaka molekula emituje radiotalase na specifičnim frekvencijama, stvarajući jedinstven uzorak poznat kao „radijski otisak prsta“. Bez tog otiska, čak ni najmoćniji teleskopi ne mogu sa sigurnošću prepoznati molekulu.
Kako bi dobili taj otisak, tim je najprije sintetizirao molekulu na Zemlji. U laboratoriji su koristili tečnost tiofenol (C₆H₅SH), koju su izložili električnom pražnjenju od hiljadu volti. Pomoću posebno konstruisanog spektrometra izmjerili su precizne radijske frekvencije novonastale molekule C₆H₆S. Naoružani tim podacima, astronomi su se zatim okrenuli nebu, piše ScienceAlert.
Uporedili su laboratorijski otisak s arhivskim podacima prikupljenim tridesetmetarskim radioteleskopom IRAM i četrdesetmetarskim radioteleskopom Yebes u Španiji. Podudaranje je bilo savršeno, čime je potvrđeno da se složena prstenasta molekula sa sumporom zaista nalazi u udaljenom molekularnom oblaku.
Most između svemirske hemije i života
Ovo otkriće predstavlja direktan hemijski most između međuzvjezdanog prostora i organskih materija pronađenih u našem Sunčevom sistemu. Dokazuje da složeni hemijski procesi, za koje se ranije smatralo da zahtijevaju toplija i gušća okruženja zvjezdanih sistema, započinju već u najranijim fazama kosmičke evolucije.
"Ovo je prvo nedvosmisleno otkriće složene, prstenaste molekule koja sadrži sumpor u međuzvjezdanom prostoru i ključan korak ka razumijevanju hemijske veze između svemira i gradivnih blokova života", izjavio je Mitsunori Araki, vodeći autor studije i naučnik na MPE-u.
Njegov kolega i koautor Valerio Lattanzi ističe da prisustvo ovakve molekule u oblaku bez zvijezda mijenja naše shvatanje o vremenskom slijedu nastanka života.
"Naši rezultati pokazuju da molekula sa trinaest atoma, strukturno slična onima u kometima, već postoji u mladom molekularnom oblaku bez zvijezda. To dokazuje da hemijski temelji života počinju mnogo prije nego što se zvijezde formiraju", objasnio je Lattanzi.
Ova saznanja dodatno podržavaju teoriju da su ključni sastojci života na Zemlju stigli putem kometa i meteorita koji su u dalekoj prošlosti bombardovali naš planet, donoseći sa sobom složene molekule nastale u dubokom svemiru.