Aminohapped on elu tekkeks kriitilise tähtsusega, kujutades endast valkude e lineaarsete aminohappejadade telliseid, vahendab PhysOrg.

Ajakirja Nature Chemistry viimatises veebiversioonis selgitab USAs Californias tegutseva Livermore’i laboratooriumi teadlane Nir Goldman koos kolleegidega, kuidas komeetide sisemuses leiduvad lihtsad molekulid nagu vesi, ammoniaak, metüleen ja süsinikdioksiid võisid olla elu tekitajateks Maal. Goldmani töörühm avastas, et komeedijää järsk kokkusurumine ja kuumutamine Maale jõudmise lõppfaasis võib tekitada aminohapet glütsiini meenutavaid komplekse.

Elu algupära uuringud keskendusid algselt aminohapete moodustumise võimalusele planeedil juba esinevatest orgaanilistest materjalidest. Hilisemad uurimused on aga näidanud, et Maa atmosfäär koosnes toona peamiselt süsinikdioksiidist, lämmastikust ja veest. Katsed tugevate põrutuste ja kuumutamisega ning vastavad arvutused tõestasid viimaks, et aminohapete tootmise jaoks vajalike orgaaniliste molekulide süntees ei saanud sellises keskkonnas aset leida.

„Pole välistatud, et prebiootilised molekulid on tekkinud maavälistes allikates või et nende kohaletoimetamine on selliste allikatega seotud,” ütleb Goldman. „Me teame, et muiste pommitati Maad komeetide ja asteroididega väga tihedalt, ning et nood toimetasid võrreldes Maal juba leiduva orgaanilise ainesega kohale mitme suurusjärgu võrra rohkem orgaanikat.”

Komeetide suurus ulatub 1,6 kilomeetrist 56 kilomeetrini. Sellise suurusega komeedid kuumenevad küll Maa atmosfääri läbides, ent jäävad seest jahedaks. Planeedi pinnaga kokkupuutumisel tekib rõhu järsu suurenemise tõttu lööklaine.

Lööklained võivad omakorda tekitada järske intensiivseid rõhke ja kõrgeid temperatuure, mis võivad mõjutada keemilisi reaktsioone komeedi sisemuses enne, kui see ümbritseva planetaarse keskkonnaga kokku puutub. Varem valitses üldine konsensus, mille kohaselt oli aminohapete teke selliste sündmuste käigus ebatõenäoline, kuna kokkupõrkel tekkiv ülemäärane kuumus (tuhandeid kraade Kelvini skaalal) oleks pidanud kõikvõimalikud elu tekkeks vajalikud molekulid hävitama.

Goldman ja kolleegid uurisid aga seda, kuidas kokkupõrge, mille raames maaväline jää planeeti ainult riivab, võib tekitada märksa madalamaid temperatuure.

„Taolises olukorras võiks orgaaniliste materjalide süntees aset leida komeedi sisemuses järsu kokkusurumise tulemusel, samas kui need materjalid elavad kõrge rõhu ja temperatuuri probleemitult üle,” ütleb Goldman. „Kui kokkusurutud aines taas paisub, võivad stabiilsed aminohapped planeedi atmosfääri või ookeaniga vastastikku toimides püsima jääda. Sellised protsessid võisid anda tulemuseks kosmose kaugematest piirkondadest pärinevate materjalide baasil „šokk-sünteesitud” prebiootiliste liikide kontsentratsioone Maal.”

Molekulaardünaamiliste simulatsioonide abil uuris Livermore’i labori töörühm löökkompressiooni prototüüpilises astrofüüsikalises jääsegus, mis sarnanes Maale sadavale komeedile ja mida allutati äärmiselt kõrgetele rõhkudele ja temperatuuridele. Selgus, et materjali dekompresseerumise käigus on valkude aluseks olevate aminohapete moodustumine tõenäoline.