Avaruuden oloja matkittiin jäädyttämällä kaasuja tyhjiökammiossa, jota säteilytettiin ultraviolettivalolla. Kuva: de Marcellus et al.
Avaruuden oloja matkittiin jäädyttämällä kaasuja tyhjiökammiossa, jota säteilytettiin ultraviolettivalolla. Kuva: de Marcellus et al.

Planeettoja muodostavan molekyylipilven kemiaa tutkittiin laboratoriossa.

Tähtiä ja niitä kiertäviä planeettoja muodostuu tiheistä kaasun ja pölyn sekaisista molekyylipilvistä. Sellaisissa esiintyy infrapunahavaintojen mukaan jäätä, joka sisältää vettä sekä hiilipitoisia yhdisteitä, kuten hiilimonoksidia, hiilidioksidia, metanoliaammoniakkia ja metaania. Hiiliyhdisteet voivat muodostaa myös aminohappoja ja toimia planeetoilla proteiinien ja sitä kautta elämän siemeninä. Tuoreen laboratoriosimulaation perusteella molekyylipilven jäässä muodostuu lisäksi aldehydejä ja sokereita, jotka voivat toimia elämän perimäaineen rna:n rakennusaineina. Ranskalais-meksikolaisen tutkimuksen julkaisi Pnas-lehti.

Pierre de Marcellus Paris-Sud-yliopistosta Ranskan Orsaysta ja kollegat matkivat avaruuden jäitä suihkuttamalla tyhjiökammioon jäätymään kaasumaista veden, metanolin ja ammoniakin seosta ja säteilyttämällä sitä ultraviolettivalolla. Tällöin lähtöaineista syntyi uusia yhdisteitä. Ne he erittelivät kaasukromatografilla ja tunnistivat massaspektrometrillä.

Tutkijat halusivat varmistaa, että kaikki tunnistetut yhdisteet tosiaan olivat avaruusolojen kemian tuotetta eivätkä mittausvaiheessa ympäristöstä näytteeseen eksyneitä. Siksi kokeessa käytetyn hiilenlähteen eli metanolin hiilenä oli hiili-13:a, isotooppia, jota on luonnonhiilestä vain noin prosentti.

Kokeessa syntyi muun muassa 19:ää erilaista aldehydiä ja sokeria. Muodostuneista kiintoisimpina tukijat pitävät glyseraldehydiä ja glykolaldehydiä, joista voi elottomissa oloissa alkaa rna:n rakenneyksiköiden ribonukleotidien muodostuminen.

Esimerkiksi oman aurinkokuntamme syntyessä ja Auringon kuumentaessa planeettakunnan sisäosia molekyylipilven jäätä säilyi ulko-osissa kiertävissä komeetoissa. Kun niitä ajautui törmäämään maapalloon, ne toivat mukanaan jäässä syntyneitä yhdisteitä. Ehkä glyseraldehydi ja glykolaldehydi ruokkivat rna-perimään perustuvan rna-maailman muodostumista. Sen uskotaan edeltäneen nykyistä dna-maailmaamme, jossa pääasiallisena perimäaineena on rna:n sijasta dna.