الحياة قد تبدو نادرة وهشة عند النظر إليها من الأرض، فصدام كويكب واحد، أو تحول مناخي غير متوقع، أو توازن كيميائي خاطئ قد يغير كل شيء.
لعقود، افترض العلماء أن مكونات الحياة يجب أن تنتظر حتى تتكون الكواكب وتبرد وتستقر في مدارات مستقرة.
تشير أبحاث جديدة إلى أن بعض الكيمياء اللازمة للحياة قد تبدأ مبكرًا جدًا، حيث تنجرف بهدوء عبر الفضاء على حبيبات غبار مجهرية قبل أن توجد الكواكب أصلاً.
نُشرت الدراسة كاملة في مجلة Nature Astronomy.
مكونات الحياة في الفضاء
المناطق بين النجوم أماكن قاسية للغاية، حيث تنخفض درجات الحرارة إلى نحو -260°م، والضغط شبه معدوم، والإشعاع مستمر.
لطالما اعتُبرت هذه الظروف متطرفة جدًا لبقاء أي شيء معقد، ناهيك عن تكوينه، ومع ذلك، أظهرت التجارب المختبرية أن بعض مكونات الحياة الأساسية يمكن أن تتجمع هناك، ليس على الكواكب أو في المحيطات، بل على حبيبات غبار صغيرة تسبح في الفضاء.
في غرف مصممة خصيصًا، أعاد الباحثون خلق هذه الظروف القاسية، وأزالوا الغازات للحفاظ على فراغ شديد، ووجهوا الإشعاع المشابه للأشعة الكونية إلى العينات.
كان الهدف بسيطًا لكنه عميق: هل يمكن للجزيئات البيولوجية الصغيرة أن ترتبط معًا من تلقاء نفسها؟
البروتينات قبل الكواكب
تعتبر البروتينات مركز الحياة على الأرض، فهي تبني الخلايا، وتحرك العضلات، وتقود التفاعلات الكيميائية.
تتكون البروتينات من سلاسل أقصر تُسمى الببتيدات، والتي تتشكل عند ارتباط الأحماض الأمينية معًا.
كان العلماء يعرفون أن أحماضًا أمينية بسيطة مثل الغليسين موجودة في الفضاء، وأن النيازك قد نقلتها إلى الأرض، كما اكتشفها التلسكوب في سحب بعيدة.
وكان السؤال: هل يمكن لتلك الأحماض الأمينية أن تخطو خطوة إضافية دون مساعدة الكواكب أو الأنظمة الحية؟
الجزيئات المعقدة على حبيبات الغبار
يُجري هذا البحث سيرجيو إيوبولو وألفريد توماس هوبكنسون في جامعة آرهوس، مع زملائهم في منشأة أوروبية في المجر.
قال إيوبولو: “نعلم من تجارب سابقة أن الأحماض الأمينية البسيطة، مثل الغليسين، تتكون في الفضاء بين النجوم، لكننا أردنا معرفة إذا كانت جزيئات أكثر تعقيدًا، مثل الببتيدات، تتشكل طبيعيًا على سطح حبيبات الغبار قبل مشاركتها في تكوين النجوم والكواكب”.
وضع الفريق الجليسين داخل الغرفة وعرّضه للإشعاع باستخدام مسرع أيوني. وما حدث بعد ذلك فاجأهم.
قال هوبكنسون: “لاحظنا أن جزيئات الغليسين بدأت تتفاعل مع بعضها لتكوين الببتيدات والماء، هذا يشير إلى أن نفس العملية تحدث في الفضاء بين النجوم”.
وأضاف: “هذه خطوة نحو تكوين البروتينات على حبيبات الغبار، وهي نفس المواد التي تُشكل لاحقًا الكواكب الصخرية”.
كيمياء تكوين النجوم
السحب العملاقة من الغبار ليست مجرد حطام كوني، بل هي أماكن ولادة النجوم والأنظمة الشمسية، مع مرور الوقت، تجذب الجاذبية هذه السحب نحو الداخل، وتتجمع المادة، وتتكون الأقراص، وتظهر الكواكب تدريجيًا.
لطالما اعتقد العلماء أن الكيمياء في هذه السحب تبقى بسيطة.
قال إيوبولو: “كنا نعتقد أن الجزيئات المعقدة تتشكل لاحقًا فقط، بعد أن تبدأ الغازات بالتماسك لتكوين قرص نجمي. لكننا أظهرنا أن هذا ليس صحيحًا”.
هذا مهم، لأن أي شيء يتشكل مبكرًا يمكن أن يستمر. فحبيبات الغبار المكسوة بالببتيدات قد تصبح جزءًا من الكويكبات أو المذنبات أو الكواكب، وتنتقل هذه الجزيئات مع المادة.
مع تشكل النجوم والكواكب لاحقًا، وقد تهبط هذه اللبنات الأساسية على الكواكب الصخرية في المنطقة الصالحة للحياة، فقد تنشأ الحياة.
إعادة التفكير في الحياة في الفضاء
كيمياء تكوين الببتيدات ليست فريدة للغليسين، فهي تتبع نفس القواعد لكل الأحماض الأمينية، مما يجعل الاكتشاف أوسع بكثير مما يبدو.
قال هوبكنسون: “جميع أنواع الأحماض الأمينية تتحد لتكوين الببتيدات بنفس الطريقة، لذلك من المحتمل جدًا أن تتشكل ببتيدات أخرى طبيعيًا في الفضاء بين النجوم”.
البروتينات ليست سوى جزء واحد من لغز الحياة؛ فالحياة تحتاج أيضًا إلى أغشية وخلايا وأنظمة جينية من القواعد النووية والنيوكليوتيدات، وما إذا كانت هذه تتكون في الفضاء لا يزال سؤالًا مفتوحًا.
يقوم الباحثون في مركز التحفيز بين النجمي الآن بتوسيع البحث، وقالت البروفيسورة ليف هورنيكير: “هذه الجزيئات من اللبنات الأساسية للحياة وقد تساهم في الكيمياء السابقة للحياة، محفزة تفاعلات تؤدي نحو الحياة”.
إذا كانت مكونات الحياة تتشكل قبل ولادة الكواكب، فقد يكون الكون مستعدًا للحياة أكثر مما كنا نعتقد.
