Afbeelding tegoed: ESA
Sommige wetenschappers theoretiseren dat het leven op aarde begon toen aminozuren, de bouwstenen van het leven, vanuit de ruimte door kometen en asteroïden werden geleverd. Rosetta, gepland voor lancering in 2003, zal de samenstelling van gas en stof bestuderen die vrijkomen uit een komeet om te bepalen wat voor soort organische moleculen ze bevatten, terwijl Herschel, gepland voor lancering in 2007, zich zal concentreren op de chemie van de interstellaire ruimte, op zoek naar sporen van het materiaal in verre stofwolken.
Is het leven een hoogst onwaarschijnlijke gebeurtenis, of is het eerder het onvermijdelijke gevolg van een rijke chemische soep die overal in de kosmos verkrijgbaar is? Wetenschappers hebben onlangs nieuw bewijs gevonden dat aminozuren, de 'bouwstenen' van het leven, niet alleen in kometen en asteroïden kunnen ontstaan, maar ook in de interstellaire ruimte.
Dit resultaat komt overeen met (hoewel het natuurlijk niet bewijst) de theorie dat de belangrijkste ingrediënten voor het leven uit de ruimte kwamen, en dat het daarom waarschijnlijk is dat chemische processen die tot leven leiden elders hebben plaatsgevonden. Dit versterkt de interesse in een al ‘hot’ onderzoeksgebied, astrochemie. ESA's komende missies Rosetta en Herschel zullen een schat aan nieuwe informatie voor dit onderwerp opleveren.
Aminozuren zijn de 'stenen' van de eiwitten en eiwitten zijn een soort verbinding die in alle levende organismen aanwezig is. Aminozuren zijn gevonden in meteorieten die op aarde zijn geland, maar nooit in de ruimte. In meteorieten wordt algemeen aangenomen dat aminozuren kort na de vorming van het zonnestelsel zijn geproduceerd door de werking van waterige vloeistoffen op kometen en asteroïden - objecten waarvan de fragmenten de meteorieten van vandaag werden. Nieuwe resultaten die onlangs in Nature zijn gepubliceerd door twee onafhankelijke groepen, tonen echter aan dat aminozuren zich ook in de ruimte kunnen vormen.
Tussen de sterren bevinden zich enorme wolken gas en stof, het stof bestaat uit minuscule korrels die doorgaans kleiner zijn dan een miljoenste millimeter. De teams die de nieuwe resultaten rapporteerden, geleid door een Amerikaanse en een Europese groep, reproduceerden de fysieke stappen die leidden tot de vorming van deze korrels in de interstellaire wolken in hun laboratoria, en ontdekten dat aminozuren spontaan gevormd werden in de resulterende kunstmatige korrels.
De onderzoekers begonnen met water en een verscheidenheid aan eenvoudige moleculen waarvan bekend is dat ze in de 'echte' wolken voorkomen, zoals koolmonoxide, kooldioxide, ammoniak en waterstofcyanide. Hoewel deze eerste ingrediënten bij elk experiment niet precies hetzelfde waren, 'kookten' beide groepen ze op een vergelijkbare manier. In specifieke kamers in het laboratorium reproduceerden ze de algemene temperatuur- en drukomstandigheden waarvan bekend is dat ze voorkomen in interstellaire wolken, die trouwens heel anders zijn dan onze 'normale' omstandigheden. Interstellaire wolken hebben een temperatuur van 260 ° C onder nul en de druk is ook erg laag (bijna nul). Er werd grote zorg besteed aan het uitsluiten van besmetting. Als gevolg hiervan werden korrels gevormd die analoog waren aan die in de wolken.
De onderzoekers verlichtten de kunstmatige korrels met ultraviolette straling, een proces dat doorgaans chemische reacties tussen moleculen veroorzaakt en dat ook van nature in de echte wolken plaatsvindt. Toen ze de chemische samenstelling van de korrels analyseerden, ontdekten ze dat er aminozuren waren gevormd. Het Amerikaanse team ontdekte glycine, alanine en serine, terwijl het Europese team tot 16 aminozuren opsomde. De verschillen worden niet relevant geacht omdat ze kunnen worden toegeschreven aan verschillen in de oorspronkelijke ingrediënten. Relevant is volgens de auteurs de demonstratie dat aminozuren zich inderdaad in de ruimte kunnen vormen, als bijproduct van chemische processen die van nature plaatsvinden in de interstellaire wolken van gas en stof.
Max P. Bernstein van het Amerikaanse team wijst erop dat het gas en het stof in de interstellaire wolken dienen als 'grondstof' om sterren en planetenstelsels zoals die van ons te bouwen. Deze wolken 'zijn duizenden lichtjaren in doorsnee; het zijn enorme, alomtegenwoordige, chemische reactoren. Aangezien de materialen waaruit alle stelsystemen zijn gemaakt door dergelijke wolken gaan, zouden aminozuren in alle andere planetaire systemen moeten zijn opgenomen en dus beschikbaar zijn geweest voor de oorsprong van het leven. '
Het resultaat van het leven als een gemeenschappelijke gebeurtenis zou daarom de voorkeur genieten van deze resultaten. Er blijven echter veel twijfels bestaan. Kunnen deze resultaten bijvoorbeeld echt een aanwijzing zijn voor wat er ongeveer vier miljard jaar geleden op de vroege aarde gebeurde? Kunnen onderzoekers er echt op vertrouwen dat de omstandigheden die ze recreëren die in de interstellaire ruimte zijn?
Guillermo M. Mu? Oz Caro van het Europese team schrijft "verschillende parameters moeten nog beter worden beperkt (...) voordat een betrouwbare schatting kan worden gemaakt van de buitenaardse afgifte van aminozuren aan de vroege aarde. Daartoe zal in de nabije toekomst in situ analyse van kometenmateriaal worden uitgevoerd door ruimtesondes zoals Rosetta… ”
De bedoeling van ESA's ruimtevaartuig Rosetta is om de belangrijkste gegevens voor deze vraag te verstrekken. Rosetta, dat volgend jaar wordt gelanceerd, zal de eerste missie ooit zijn die in een baan om de aarde draait en op een komeet landt, namelijk komeet 46P / Wirtanen. Vanaf 2011 heeft Rosetta twee jaar de tijd om de chemische samenstelling van de komeet in detail te onderzoeken.
Zoals Rosetta's projectwetenschapper Gerhard Schwehm heeft verklaard: "Rosetta zal geavanceerde ladingen vervoeren die de samenstelling van het stof en gas dat vrijkomt uit de kern van de komeet bestuderen en helpen om de vraag te beantwoorden: brachten kometen water en organische stoffen naar de aarde?"
Als er zich ook aminozuren kunnen vormen in de ruimte te midden van de sterren, zoals het nieuwe bewijs suggereert, moet onderzoek zich ook richten op de chemie in de interstellaire ruimte. Dit is precies een van de belangrijkste doelen van de astronomen die zich voorbereiden op ESA's ruimtetelescoop Herschel.
Herschel, met zijn indrukwekkende spiegel van 3,5 meter in diameter (de grootste van alle beeldruimtetelescopen), zal in 2007 worden gelanceerd. Een van de sterke punten is dat het een soort straling zal 'zien' die nog nooit eerder is waargenomen. Deze straling is ver-infrarood en submillimeter licht, precies wat u moet detecteren als u op zoek bent naar complexe chemische verbindingen zoals de organische moleculen.
Oorspronkelijke bron: ESA News Release
