En forskargrupp ledd av Dr Serge Krasnokutski från Astrophysics Laboratory vid Max Planck Institute for Astronomy vid University of Jena hade redan visat att enkla peptider kan bildas på kosmiska dammpartiklar. Det antogs dock tidigare att detta inte skulle vara möjligt om molekylär is, som täcker dammpartikeln, innehåller vatten – vilket vanligtvis är fallet.
Nu har teamet, i samarbete med University of Poitiers, Frankrike, upptäckt att närvaron av vattenmolekyler inte är ett stort hinder för bildandet av peptider på sådana dammpartiklar. Forskarna rapporterar om sina upptäckter i tidskriften Science Advances .
"Vi har replikerat förhållanden som liknar de i yttre rymden i en vakuumkammare, och vi har även lagt till ämnen som förekommer i så kallade molekylära moln", förklarar Krasnokutski. Dessa ämnen inkluderar ammoniak, atomärt kol och kolmonoxid. "Alltså är alla kemiska grundämnen som behövs för enkla peptider närvarande", tillägger fysikern.
Dessa råvaror, beskriver Krasnokutski, bildar initialt kemiska prekursorer till aminosyror som kallas aminoketener. Dessa kombineras sedan för att bilda kedjor, vilket resulterar i polypeptider. "Det var tidigare misstänkt att de enskilda aminoketenerna skulle binda till peptider", förklarar forskaren
"Men för detta steg kan frånvaron av vatten vara avgörande eftersom det kan hindra reaktionen. Samtidigt är de flesta interstellära dammpartiklar täckta med vattenhaltig molekylär is", säger Krasnokutski. Därför har antagandet hittills varit att om peptider bildas i rymden så gör de det bara i begränsad utsträckning.
Exakt analys i Frankrike
"De mycket exakta masspektrometriska analyserna som nu är möjliga vid University of Poitiers visade dock att närvaron av vatten i den molekylära isen bromsar bildningen av peptider med femtio procent, men de bildas fortfarande", förklarar han. "När man tar hänsyn till tidsskalorna på vilka astronomiska processer inträffar, är denna avmattning praktiskt taget försumbar."
Frågan om huruvida de första biomolekylerna på vår planet är av terrestriskt eller utomjordiskt ursprung - eller båda - kommer sannolikt att förbli olöst under överskådlig framtid. Men yttre rymden som en källa till vårt liv kan inte uteslutas, vilket denna upptäckt indikerar.
Mer information: Serge Krasnokutski et al, Formation of extraterrestrial peptides and their derivatives, Science Advances (2024). DOI:10.1126/sciadv.adj7179
Journalinformation: Vetenskapens framsteg
Tillhandahålls av Friedrich Schiller University of Jena
