Kansallisen radioastronomian observatorion astrofyysikot ovat löytäneet tähtienvälisestä avaruudesta monimutkaisen orgaanisen yhdisteen, joka on kiraalinen. Tutkijat ovat ehdottaneet sellaiselle molekyylille synteesimekanismia, joka voi auttaa ratkaisemaan maan homokiraalisuuden ongelman. Tutkimus on julkaistu Science-lehdessä.
Monilla orgaanisilla molekyyleillä on omat peilikopiot, joiden kanssa niitä ei voida yhdistää henkisesti. Tässä ne muistuttavat oikeaa ja vasenta kättä. Tällaisella molekyylillä sanotaan olevan kiraalisuus (antiikin kreikan χειρ - "käsi"), ja tämä ominaisuus on ominaista useimmille biologisesti merkittäville yhdisteille. Samanlaisia muotoja on löydetty maapallolle pudonneista meteoriiteista sekä komeettamateriaalista, mutta niitä ei ole vielä löydetty tähtienvälisestä avaruudesta.
Kuva: eurekalert.org
Astrofyysikot pystyivät löytämään erittäin herkän 100 metrin Green Bank -radioteleskoopin avulla ensimmäisen kompleksisen orgaanisen molekyylin, jolla on kiraalisuus avaruudessa - propyleenioksidi. Aine sijaitsee lähellä Linnunradan keskustaa tähtiä muodostavassa pöly- ja kaasupilvessä, joka tunnetaan nimellä Jousimies B2.
Kompleksiset orgaaniset molekyylit muodostuvat tähtienvälisissä pilvissä monin tavoin. Esimerkiksi yksittäiset yhdisteet voivat törmätä toisiinsa ja sulautua muodostaen monimutkaisempia aineita. Kuitenkin, kun suuria molekyylejä, kuten metanolia, esiintyy, tämä prosessi muuttuu vähemmän tehokkaaksi. Tutkijoiden mukaan pienten jääpalojen tulisi toimia eräänlaisena substraattina, jolle pieniä molekyylejä kerrostuu, jotta päästään eteenpäin propyleenioksidista. Viimeksi mainitut voivat muodostaa yhteyden toisiinsa syntetisoimalla monimutkaisempia rakenteita. Tuloksena olevat yhdisteet haihtuvat jääpelleteistä ja pääsevät avaruusympäristöön, jossa ne joutuvat kemiallisiin reaktioihin muiden aineiden kanssa.
Saadut tiedot eivät kuitenkaan salli sen määrittämistä, mitkä propyleenioksidin kiraalisista muodoista (enantiomeereistä) löydettiin. Enantiomeereillä on samat sulamis-, kiehumis- ja jäätymispisteet sekä absorptiospektrit. Astrofyysikot uskovat kuitenkin, että sen selvittäminen auttaa polarisoituneiden valonsäteiden vuorovaikutuksessa molekyylien kanssa.
Propyleenioksidin löytäminen avaa tietä jatkokokeille, joiden pitäisi auttaa ymmärtämään, miten ja missä kiraaliset yhdisteet muodostuvat, sekä ratkaisemaan homokiraalisuuden ongelma. Koska jokainen maan päällä oleva elävä olento sisältää vain yhden kiraalisen muodon molekyylejä, ei ole selvää, miten valinta tehtiin sen hyväksi. Samanaikaisesti esimerkiksi DNA ei voisi olla stabiili, jos se koostuisi sekä "vasenkätisistä" että "oikeakätisistä" enantiomeereistä. Tutkijat uskovat heidän löytöstään viittaavan siihen, että orgaanisen aineen muodostumisella avaruudessa oli tärkeä rooli homokiraalisuudessa.
Mainosvideo: