นักวิทย์ ค้นพบต้นกำเนิดสิ่งมีชีวิตบนโลกที่เป็นไปได้ระหว่างดวงดาว
ก่อนที่จะมีการเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตบนโลกเคมีที่จำเป็นต่อสิ่งจำเป็นในการสร้างโมเลกุลอินทรีย์จากส่วนประกอบที่เป็นองค์ประกอบของไนโตรเจน ซัลเฟอร์ คาร์บอน และฟอสฟอรัสเพื่อให้ปฏิกิริยาเคมีสอดคล้องกันเริ่มต้นและรักษาไว้ได้องค์ประกอบเหล่านี้จะต้องมีอยู่อย่างอุดมสมบูรณ์และถูกเติมเต็มอย่างต่อเนื่องอย่างไรก็ตาม บนโลกนี้เอง ธาตุเหล่านี้ยังขาดแคลนอยู่
ในความเป็นจริงโครงสร้างพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตนั้นหายากมากจน ปฏิกิริยาเคมี จะหมดไปอย่างรวดเร็วหากพวกมันสามารถดำเนินต่อไปได้จริงๆ กระบวนการทางธรณีวิทยา เช่น การกัดเซาะและการผุกร่อนของหินที่เป็นส่วนประกอบของโลกก็ไม่สามารถรับประกันได้ว่าจะมีปริมาณเพียงพอ
เนื่องจากเปลือกโลกมีองค์ประกอบเหล่านี้น้อยเกินไป อย่างไรก็ตาม ในช่วง 500 ล้านปีแรกของประวัติศาสตร์โลก เคมีพรีไบโอติกพัฒนาขึ้นเพื่อผลิตโมเลกุลอินทรีย์ เช่น อาร์เอ็นเอ ดีเอ็นเอ กรดไขมัน และโปรตีน ซึ่งเป็นพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด
ส่วนผสมจากนอกโลก?
ปริมาณกำมะถัน ฟอสฟอรัส ไนโตรเจน และคาร์บอนที่ต้องการมาจากไหน นักธรณีวิทยาและเพื่อนชาวโนมิส เครก วอลตันเชื่อว่าองค์ประกอบเหล่านี้มายังโลกโดยหลักคือฝุ่นจักรวาลฝุ่นนี้ถูกสร้างขึ้นในอวกาศ เช่น เมื่อดาวเคราะห์น้อยชนกัน แม้กระทั่งทุกวันนี้ ฝุ่นประมาณ 30,000 ตันยังคงตกลงสู่โลกจากอวกาศในแต่ละปี อย่างไรก็ตาม ในช่วงแรกของโลก ฝุ่นได้ตกลงมาในปริมาณที่มากกว่ามากคิดเป็นจำนวนหลายล้านตันต่อปี อย่างไรก็ตาม เหนือสิ่งอื่นใด
อนุภาคฝุ่นประกอบด้วยไนโตรเจน คาร์บอน ซัลเฟอร์ และฟอสฟอรัสเป็นจำนวนมาก ดังนั้นพวกเขาจึงมีศักยภาพที่จะสร้างน้ำตกเคมีให้เคลื่อนไหวได้ อย่างไรก็ตามการที่ฝุ่นกระจายตัวเป็นวงกว้างและพบได้ในปริมาณเพียงเล็กน้อยเท่านั้นในที่ใดที่หนึ่ง กลับเป็นอุปสรรคต่อเรื่องนี้ “แต่ถ้าคุณรวมกระบวนการขนส่ง สิ่งต่างๆ ก็จะแตกต่างออกไป” วอลตันกล่าว ลม ฝน หรือแม่น้ำสะสมฝุ่นจักรวาลไว้เป็นบริเวณกว้างและสะสมไว้ในรูปแบบเข้มข้นในบางพื้นที่
รูปแบบใหม่เพื่อชี้แจงคำถาม เพื่อค้นหาว่าฝุ่นจักรวาลอาจเป็นแหล่งกำเนิดเคมีพรีไบโอติก (ปฏิกิริยา) ที่เริ่มต้นอย่างรวดเร็วหรือไม่
วอลตันจึงพัฒนาแบบจำลองร่วมกับเพื่อนร่วมงานจากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ เมื่อใช้แบบจำลองนี้ นักวิจัยได้จำลองจำนวนฝุ่นจักรวาลที่ตกลงสู่โลกในช่วง 500 ล้านปีแรกของประวัติศาสตร์โลก และตำแหน่งที่ฝุ่นสะสมบนพื้นผิวโลก การศึกษาของพวกเขาได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์ Nature Astronomy แล้ว แบบจำลองนี้ได้รับการพัฒนาร่วมกับผู้เชี่ยวชาญด้านการตกตะกอน
และนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ นักวิจัยชาวอังกฤษมีความเชี่ยวชาญในการจำลองระบบดาวเคราะห์และดาวเคราะห์น้อยการจำลองของพวกเขาแสดงให้เห็นว่าอาจมีสถานที่บนโลกยุคแรกที่มีฝุ่นจักรวาลที่มีความเข้มข้นสูงมาก และเสบียงนั้นก็ถูกเติมเต็มจากอวกาศอย่างต่อเนื่อง
อย่างไรก็ตาม ฝนฝุ่นลดลงอย่างรวดเร็วและรวดเร็วหลังการก่อตัวของโลกหลังจากผ่านไป 500 ล้านปี การไหลของฝุ่นก็มีลำดับความสำคัญน้อยกว่าในปีที่ศูนย์ นักวิจัยระบุว่ามีหนามแหลมขึ้นเป็นครั้งคราวเนื่องจากดาวเคราะห์น้อยที่แตกออกจากกันและส่งหางฝุ่นมายังโลกละลายรูบนแผ่นน้ำแข็งเป็นกับดักฝุ่น
นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่และคนทั่วไปสันนิษฐานว่าโลกถูกปกคลุมไปด้วยมหาสมุทรแมกมาเป็นเวลาหลายล้านปีสิ่งนี้จะป้องกันการขนส่งและการสะสมของฝุ่นจักรวาลได้เป็นเวลานาน“อย่างไรก็ตาม การวิจัยเมื่อเร็วๆ นี้พบหลักฐานว่าพื้นผิวโลกเย็นลงและแข็งตัวอย่างรวดเร็ว
และแผ่นน้ำแข็งขนาดใหญ่ก็ก่อตัวขึ้น” วอลตันกล่าว ตามการจำลองแผ่นน้ำแข็งเหล่านี้อาจเป็นสภาพแวดล้อมที่ดีที่สุดสำหรับการสะสมของฝุ่นจักรวาล หลุมละลายบนพื้นผิวธารน้ำแข็งหรือที่เรียกว่าหลุมไครโอโคไนต์
ไม่เพียงแต่จะยอมให้มีตะกอนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงฝุ่นละอองจากอวกาศเพื่อสะสมอีกด้วยเมื่อเวลาผ่านไป องค์ประกอบที่เกี่ยวข้องจะถูกปล่อยออกมาจากอนุภาคฝุ่นทันทีที่ความเข้มข้นของพวกมันในน้ำเยือกแข็งถึงค่าเกณฑ์วิกฤตปฏิกิริยาเคมีก็เริ่มเกิดขึ้นเองซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของโมเลกุลอินทรีย์ที่เป็นต้นกำเนิดของสิ่งมีชีวิตค่อนข้างเป็นไปได้ที่กระบวนการทางเคมีดำเนินไปแม้ที่อุณหภูมิน้ำแข็งซึ่งปกคลุมอยู่
ในหลุมหลอมละลาย “ความเย็นไม่รบกวนเคมีอินทรีย์ ในทางกลับกัน
ปฏิกิริยาจะเลือกสรรและเฉพาะเจาะจงที่อุณหภูมิต่ำมากกว่าที่อุณหภูมิสูง” วอลตันพูดว่า นักวิจัยคนอื่น ๆ ได้แสดงให้เห็นในห้องแล็บว่ากรดไรโบนิวคลีอิกรูปวงแหวน (RNA) ธรรมดา ๆ ก่อตัวขึ้นเองตามธรรมชาติในซุปน้ำละลายที่อุณหภูมิประมาณจุดเยือกแข็งแล้วจึงทำซ้ำตัวเอง จุดอ่อนในการโต้แย้งอาจเป็นได้ว่าที่อุณหภูมิต่ำองค์ประกอบที่จำเป็นในการสร้างโมเลกุลอินทรีย์จะละลายจากอนุภาคฝุ่นได้ช้ามากเท่านั้น
การเริ่มโต้วาทีเรื่องความเป็นมาของชีวิตทฤษฎีที่วอลตันหยิบยกขึ้นมานั้นไม่ใช่เรื่องที่ถกเถียงกันในชุมชนวิทยาศาสตร์ “การศึกษาครั้งนี้จะกระตุ้นให้เกิดการถกเถียงทางวิทยาศาสตร์อย่างแน่นอน” วอลตันกล่าว “แต่ก็จะก่อให้เกิดแนวคิดใหม่ๆ เกี่ยวกับต้นกำเนิดของชีวิตด้วย”
ในช่วงต้นศตวรรษที่ 18 และ 19 นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าอุกกาบาตนำ “องค์ประกอบของชีวิต” ดังที่วอลตันเรียกพวกมันมายังโลก ถึงกระนั้นก็ตาม นักวิจัยยังพบองค์ประกอบเหล่านี้จำนวนมากในหินจากอวกาศ แต่ไม่ใช่ในหินด้านล่างของโลก “ตั้งแต่นั้นมา
ก็แทบไม่มีใครนึกถึงแนวคิดที่ว่าเคมีพรีไบโอติกเกิดขึ้นจากอุกกาบาตเป็นหลัก” วอลตันกล่าว “แนวคิดเกี่ยวกับอุกกาบาตฟังดูน่าสนใจ แต่ก็มีข้อดีอยู่” วอลตันอธิบาย อุกกาบาตเพียงลูกเดียวจะจ่ายสารเหล่านี้ในสภาพแวดล้อมที่จำกัดเท่านั้น ส่วนที่ตกลงพื้นนั้นเป็นการสุ่ม และไม่รับประกันเสบียงเพิ่มเติม “ผมคิดว่าไม่น่าเป็นไปได้ที่ต้นกำเนิดของชีวิตขึ้นอยู่กับก้อนหินสองสามก้อนที่กระจัด กระจายแบบสุ่ม” เขากล่าว “ในทางกลับกัน ฉันคิดว่าฝุ่นจักรวาลที่อุดมสมบูรณ์นั้นสร้างแหล่งกำเนิดที่เป็นไปได้”
.
ที่มา : https://scitechdaily.com/scientists-discover-potential-interstellar-origins-of-life-on-earth