私たちが知っているように生命が存在する前に、分子がありました。しかし、この移行に至るまでの多くのステップは、科学の最愛の謎のままでした。
新しい研究は、生命のビルディングブロック（プレバイオティック分子）が惑星の大気中に形成される可能性があることを示唆しています。そこでは、ダストが形成する安全なプラットフォームを提供し、周囲のプラズマとのさまざまな反応が生命を生み出すのに必要な十分なエネルギーを提供します。
セントアンドリュースのクレイグスターク教授は、「生命の形成がジグソーパズルのように、非常に大きく複雑なジグソーパズルである場合、個々のパズルのピースの一部としてプレバイオティクス分子を想像したい」と語った。 「ピースを一緒に置くと、より複雑な生物学的構造が形成され、より明確で認識可能な画像が作成されます。そして、すべてのピースが配置されると、結果の画像は生命です。」
私たちは現在、プレバイオティクス分子が星間空間の小さな氷粒に形成されると考えています。これは、宇宙での生活は不可能であるという広く受け入れられている信念に反するように思えるかもしれませんが、粒子の表面は、有害な宇宙放射線から分子を保護するため、生命が形成するための快適で親切な環境を実際に提供します。
「分子は、周囲のガスからの原子と分子の吸着によりダスト表面に形成されます」とスタークはスペースマガジンに語った。 「特定の分子化合物を作成するための適切な成分が利用可能であり、条件が適切であれば、ビジネスに従事しています。」
「条件」によって、スタークは必要な2番目の要素であるエネルギーをほのめかしています。銀河に住む単純な分子は比較的安定しています。信じられないほどの量のエネルギーがなければ、彼らは新しい絆を形成しません。このため、落雷や火山噴火により生命が形成されると考えられてきました。
スタークと彼の同僚は、塵が正イオンと負電子で満たされたプラズマに浸されている太陽系外惑星の大気に目を向けました。ここで、ダスト粒子とプラズマの静電相互作用は、プレバイオティック化合物を形成するのに必要な高いエネルギーを提供するかもしれません。
プラズマでは、ダスト粒子が自由電子をすばやく吸収し、負に帯電します。これは、電子が陽イオンよりも軽いため、より速いためです。ダスト粒子が負に帯電すると、正イオンのフラックスが引き寄せられ、ダスト粒子に向かって加速し、中性環境よりも多くのエネルギーと衝突します。
これをテストするために、著者は、大気の例を調査しました。これにより、イオン化ガスをプラズマに変えるさまざまなプロセスを調べ、プラズマが十分なエネルギーをもたらすかどうかを判断できました。
「原理の証明として、最も単純なアミノ酸のグリシンの形成につながる一連の化学反応を調べました」と、スタークは述べました。アミノ酸はタンパク質、ペプチド、酵素の形成に必要であるため、プレバイオティック分子の優れた例です。
彼らのモデルは、「プラズマイオンは確かに、ホルムアルデヒド、アンモニア、シアン化水素、そして最終的にはアミノ酸のグリシンの生成の活性化エネルギーを超える十分なエネルギーまで加速できる」ことを示しました。 「プラズマがなければ、これは不可能だったかもしれません。」
著者らは、適度なプラズマ温度では、プレバイオティック分子グリシンを形成するのに十分なエネルギーがあることを示しました。より高い温度はまた、より複雑な反応を可能にし、したがってより複雑なプレバイオティック分子を可能にする可能性があります。
スタークと彼の同僚は、一見一般的な条件で、プレバイオティック分子の形成、したがって生命への実行可能な経路を示しました。生命の起源は科学に愛されている謎の1つであり続けるかもしれませんが、私たちは理解を深め続けています。
この論文は、ジャーナルAstrobiologyへの掲載が認められ、ここからダウンロードできます。
