کشف مواد اولیه حیات در یخ‌های میان‌ستاره‌ای

تصویر آرشیو از رصد های تلسکوئ فضایی جیمز وبدویچه وله: یک تیم بین‌المللی از ستاره‌شناسان با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب، مواد اولیه حیات از جمله مولکول‌های مختلفی نظیر متان و اسید استیک و الکل را در میان گاز و غبارهای کیهانی و یخ‌های‌میان‌ستاره‌ای کشف کرده است.

دانشمندان یک تیم بین‌المللی تحقیقاتی با استفاده از رصدهای تلسکوپ فضایی جیمز وب، مولکول‌های مختلفی را در یخ‌های میان‌ستاره‌ای کشف کرده‌اند که به گفته آن‌ها از جمله اجزای اصلی و مواد اولیه شکل‌گیری حیات در سیارات زیست‌پذیر به شمار می‌روند.

به گفته ستاره‌شناسان این مولکول‌‌ها شامل متان و اسید استیک و اتانول، در مواد پیش‌ستاره‌ای و در گاز و غبارهای کیهانی پیدا شده‌اند که در آن‌ها هنوز سیارات تشکیل نشده‌اند.

وجود مولکول‌های آلی پیچیده جامد، از دهه‌ها پیش از این، پیش‌بینی شده بود و تلسکوپ‌های فضایی دیگر نیز از وجود آن‌ها پرده برداشته بودند اما اینک ابزار فروسرخ میانی (MIRI) تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا، این مواد را به صورت جداگانه در یخ‌های میان‌ستاره‌ای شناسایی کرده است.

دانشمندان هنوز نمی‌دانند که این مولکول‌ها که به نوعی مواد اولیه حیات در گیتی محسوب می‌شوند چگونه می‌توانند به سیاراتی که بعدا شکل می‌گیرند راه پیدا کنند اما گمان می‌کنند که دنباله‌دارها و سیارک‌ها، این مواد را به سیارات می‌رسانند.
تلسکوپ فضایی جیمز وب، پیش از این نیز در قالب بخشی از پروژه Ice Age ERS، در تاریک‌ترین و سردترین مناطق ابر مولکولی در کیهان، یخ‌های مولکولی پیدا کرده بود.

آن چه که بیش از هر چیز، سبب اهمیت این مشاهدات می‌شود این است که یکی از منابع مورد بررسی به نام IRAS 2A، به عنوان یک پیش‌ستاره کم‌جرم شناخته می‌شود و ممکن است شباهت‌هایی با مراحل اولیه شکل‌گیری منظومه شمسی خودمان داشته باشد.

دانشمندان می‌گویند در این صورت، مواد شیمیایی شناسایی شده در این پیش‌ستاره، احتمالا در اولین مراحل شکل‌گیری منظومه شمسی ما در حدود ۴.۶ میلیارد سال پیش نیز وجود داشته‌‌اند و بعدا به زمین رسیده‌اند.

یکی از پژوهشگران این پروژه از دانشگاه لایدن هلند، این یافته‌ها را راهی برای پاسخ دادن به یکی از پرسش‌های دیرینه اخترشیمی توصیف می‌کند و می‌گوید این کشف به ما کمک خواهد کرد تا دریابیم خاستگاه مولکول‌های آلی پیچیده در گیتی چیست و آیا این مولکول‌ها در حالت گازی ساخته می‌شوند و یا در حالت یخی.
 
به گفته دانشمندان، حیاتی که ما بر روی زمین می‌شناسیم بر مبنای ترکیبات آلی است و مولکول‌های مهم آن از کربن تشکیل شده‌اند و اغلب شامل عناصر دیگری از جمله هیدروژن، اکسیژن، نیتروژن، فسفر و گوگرد می‌شوند.

این عناصر هم در جو سیاره‌ای و هم در مولکول‌هایی مانند قندها، الکل‌ها و اسیدهای آمینه ساده، اجزای مهمی به شمار می‌روند و گمان می‌رود که در منظومه شمسی ما، در اثر برخورد دنباله‌دارهای یخی یا سیارک‌ها به سطح زمین رسیده‌ باشند.

افزون بر این، کیهان‌شناسان بر این باورند که چنین یخ‌هایی به احتمال زیاد، پیش‌تر در ابر تاریکی از غبار و گاز سرد در گیتی وجود داشته‌اند که در نهایت، منظومه شمسی از دل آن‌ها ساخته شده است.

در این مناطق از گیتی، دانه‌های گرد و غبار یخی، محیطی منحصربه‌فرد را برای برخورد اتم‌ها و مولکول‌ها فراهم می‌کنند که این می‌تواند سبب ایجاد واکنش‌های شیمیایی شود که آب تولید می‌کنند.

در مطالعات آزمایشگاهی پیش از این نشان داده شده که برخی مولکول‌های ساده پیشازیستی، می‌توانند در این شرایط یخی تشکیل شوند.

به گفته دانشمندان، کشف مولکول‌های آلی پیچیده مانند متانول و اتانول، نشان می‌دهد که مولکول‌ها در منظومه‌‌های ستاره و سیاره‌ای در حال شکل‌گیری، در حالت شیمیایی نسبتا پیچیده به جا می‌مانند و معنای آن می‌تواند این باشد که وجود مولکول‌های پیشازیستی در منظومه‌های سیاره‌ای، ویژگی منحصر به فرد منظومه شمسی ما نیست بلکه به طور کلی یک نتیجه متداول و رایج از فرایند تشکیل ستاره است.

تلسکوپ فضایی قدرتمند جیمز وب ناسا (JWST)، از زمان راه‌اندازی خود تصاویر بی‌نظیری را ثبت کرده و بخش‌هایی از گیتی را رصد کرده است که تلسکوپ‌های پیشین نمی‌توانستند آن‌ها را مشاهده کنند‌. تلسکوپ فضایی جیمز‌وب همچنین قادر است نشانه‌های وجود مولکول‌های به‌خصوص را با دقت بسیار بالایی تشخیص دهد.

این نخستین باری نیست که تلسکوپ فضایی جیمز وب، این گونه مولکول‌های خاص را کشف کرده است. پیش از این نیز رصدهای تلسکوپ فضایی جیمز وب، مولکول‌های آلی پیچیده‌ای را در کهکشانی در فاصله ۱۲.۳ میلیارد سال نوری از زمین نشان داده‌ بودند.

شناسایی سردترین مولکول‌های یخ در گیتی و یافتن شواهدی از وجود آب یخ‌زده در یک دنباله‌دار نزدیک به زمین، ازجمله مشاهدات دیگر این تلسکوپ به شمار می‌روند که بررسی‌های بعدی آن‌ها ممکن است به توضیح معمای وجود حیات در زمین کمک کند.