Sebelum ada kehidupan seperti yang kita kenal, ada molekul. Tetapi sejumlah langkah menuju transisi ini tetap menjadi salah satu misteri yang dicintai sains.
Penelitian baru menunjukkan bahwa blok bangunan kehidupan - molekul prebiotik - dapat terbentuk di atmosfer planet, di mana debu menyediakan platform yang aman untuk terbentuk dan berbagai reaksi dengan plasma sekitarnya menyediakan energi yang cukup yang diperlukan untuk menciptakan kehidupan.
"Jika pembentukan kehidupan seperti puzzle jigsaw - puzzle jigsaw yang sangat besar dan rumit - saya suka membayangkan molekul prebiotik sebagai beberapa potongan puzzle individual," kata profesor St Andrews, Dr. Craig Stark. "Menyatukan potongan-potongan Anda membentuk struktur biologis yang lebih rumit membuat gambar yang lebih jelas, lebih mudah dikenali. Dan ketika semua potongan berada di tempat gambar yang dihasilkan adalah kehidupan. "
Saat ini kami berpikir molekul prebiotik terbentuk pada butiran es kecil di ruang antarbintang. Sementara ini mungkin bertentangan dengan kepercayaan yang diterima bahwa kehidupan di ruang tidak mungkin, permukaan butir sebenarnya menyediakan lingkungan yang ramah bagi kehidupan untuk terbentuk karena melindungi molekul dari radiasi ruang berbahaya.
"Molekul terbentuk di permukaan debu dari adsorpsi atom dan molekul dari gas di sekitarnya," kata Stark kepada Space Magazine. "Jika bahan yang tepat untuk membuat senyawa molekul tertentu tersedia, dan kondisinya tepat, Anda ada dalam bisnis."
Dengan "kondisi," Stark mengisyaratkan unsur kedua yang diperlukan: energi. Molekul sederhana yang mengisi galaksi relatif stabil; tanpa jumlah energi yang luar biasa mereka tidak akan membentuk ikatan baru. Telah dipikirkan bahwa kehidupan dapat terbentuk dalam sambaran petir dan letusan gunung berapi karena alasan ini.
Jadi Stark dan rekan-rekannya mengalihkan pandangan mereka ke atmosfer planet ekstrasurya, di mana debu terbenam dalam plasma yang penuh dengan ion positif dan elektron negatif. Di sini interaksi elektrostatik partikel debu dengan plasma dapat memberikan energi tinggi yang diperlukan untuk membentuk senyawa prebiotik.
Dalam plasma butir debu akan menyerap elektron bebas dengan cepat, menjadi bermuatan negatif. Ini karena elektron lebih ringan, dan karena itu lebih cepat, daripada ion positif. Setelah butiran debu diisi secara negatif, ia akan menarik aliran ion positif, yang akan berakselerasi ke partikel debu dan bertabrakan dengan lebih banyak energi daripada di lingkungan netral.
Untuk menguji ini, penulis mempelajari contoh atmosfer, yang memungkinkan mereka untuk memeriksa berbagai proses yang dapat mengubah gas terionisasi menjadi plasma serta menentukan apakah plasma akan menyebabkan reaksi yang cukup energik.
"Sebagai bukti prinsip kami melihat urutan reaksi kimia yang mengarah pada pembentukan glisin asam amino paling sederhana," kata Stark. Asam amino adalah contoh molekul prebiotik yang bagus karena dibutuhkan untuk pembentukan protein, peptida, dan enzim.
Model mereka menunjukkan bahwa "ion plasma memang dapat dipercepat ke energi yang cukup yang melebihi energi aktivasi untuk pembentukan formaldehida, amonia, hidrogen sianida dan akhirnya asam amino glisin," kata Stark kepada Space Magazine. "Ini mungkin tidak mungkin jika plasma tidak ada."
Para penulis menunjukkan bahwa dengan suhu plasma sederhana, ada energi yang cukup untuk membentuk molekul prebiotik glisin. Temperatur yang lebih tinggi juga memungkinkan reaksi yang lebih kompleks dan karenanya molekul prebiotik yang lebih rumit.
Stark dan rekan-rekannya menunjukkan jalur yang layak menuju pembentukan molekul prebiotik, dan karena itu hidup, dalam kondisi yang tampaknya umum. Sementara asal usul kehidupan mungkin tetap menjadi salah satu misteri yang dicintai sains, kami terus mendapatkan pemahaman yang lebih baik, satu keping puzzle sekaligus.
Makalah ini telah diterima untuk dipublikasikan di jurnal Astrobiology dan tersedia untuk diunduh di sini.
