I jakten på att förstå livets ursprung och potentialen för dess existens bortom jorden, har forskare gjort betydande framsteg i att reda ut bildandet av en av de mest avgörande ingredienserna för liv:aminosyror. En färsk studie, publicerad i tidskriften Nature Astronomy, ger nya insikter om hur aminosyror, byggstenarna i proteiner, kunde ha bildats i rymdens hårda miljö.

Aminosyror är organiska molekyler som spelar en viktig roll i olika biologiska processer, inklusive proteinsyntes och enzymkatalys. Deras närvaro är avgörande för livet som vi känner det, och deras bildning under utomjordiska förhållanden är ett avgörande forskningsområde inom astrobiologi.

I denna studie använde forskare från University of Tokyo, Nagoya University och Tokyo Institute of Technology i Japan, i samarbete med Massachusetts Institute of Technology (MIT) i USA, en kombination av laboratorieexperiment och datorsimuleringar för att undersöka bildandet av aminosyror i det interstellära rymden.

Teamet fokuserade på en specifik typ av aminosyra som kallas alfa-aminoisobutyric acid (AIB). Även om AIB vanligtvis inte används i syntesen av proteiner i levande organismer, gör dess enkla struktur och stabilitet det till en bra kandidat för att studera de tidiga stadierna av aminosyrabildning i rymden.

Forskarna genomförde experiment i en vakuumkammare som simulerade de förhållanden som finns i det interstellära rymden, inklusive extremt låga temperaturer, högenergistrålning och närvaron av olika kemiska prekursorer. De exponerade en blandning av enkla molekyler, såsom vätecyanid och formaldehyd, för dessa förhållanden och observerade bildandet av AIB.

Dessutom utvecklade teamet datorsimuleringar för att modellera de kemiska reaktioner som kan inträffa i interstellära moln och protoplanetära skivor. Dessa simuleringar stödde de experimentella fynden och föreslog att AIB-bildning är möjlig under ett brett spektrum av astrofysiska förhållanden.

Viktigt är att studien identifierade rollen av energetisk bearbetning, såsom bestrålning med högenergipartiklar, för att underlätta bildandet av AIB. Detta fynd belyser betydelsen av strålningsmiljöer, som de som finns i stjärnbildande regioner och runt neutronstjärnor, för att driva prebiotisk kemi.

Bildandet av aminosyror, inklusive AIB, i det interstellära rymden ger ett grundläggande steg för att förstå hur livets byggstenar kunde ha uppstått i det tidiga universum. Framtida studier kan nu utforska syntesen av mer komplexa aminosyror och potentialen för deras inkorporering i primitiva livsformer i olika kosmiska miljöer.