Nové poznatky naznačují, že život má původ ve vesmíru

Mezinárodní tým astronomů oznámil, že pomocí radioteleskopu ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) detekoval 17 složitých organických molekul (COM – complex organic molecules) v protoplanetárním disku obklopujícím vzdálenou hvězdu. Mezi tyto detekce patří i první pozorování ethylenglykolu (CH₂OH)₂ a glykolonitrilu (HOCH₂CN), o kterých se předpokládá, že jsou stavebními kameny aminokyselin a jejich prekurzorů. Zatímco tyto molekuly byly ve vesmíru detekovány již dříve, toto je poprvé, co je vědci zaregistrovali v disku kolem protohvězdy, kde se tvoří planety, což nabízí lákavá vodítka o původu života ve vesmíru.

Tým vedl Abubakar Fadul, hostující vědec z Oddělení vzniku hvězd a planet na Max Planck Institute for Astronomy (MPIA). Doplnili ho další členové MPIA a výzkumníci z Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics, Columbia University, Purdue University, University of California Berkeley a University of Michigan. Články popisující jejich poznatky se nedávno objevily online v časopisech Astronomical Journal a Astrophysical Journal.

Organické molekuly, které identifikovali, byly nalezeny v disku obklopujícím protohvězdu V883 Orionis nacházející se v souhvězdí Orion, vzdálenou asi 1 350 světelných let. COM jsou molekuly s více než pěti atomy a alespoň jedním atomem uhlíku. Detekce glykolonitrilu je obzvláště významná, protože je prekurzorem aminokyselin glycinu a alaninu a nukleotidové báze adeninu, jedné ze čtyř, které tvoří DNA a RNA. Objev COM v protoplanetárním disku V883 Orionis pomohl vyřešit trvalou hádanku týkající se evoluce organických molekul ve hvězdných systémech.

Přechod chladné protohvězdy na mladou hvězdu s protoplanetárním diskem je doprovázen fází charakterizovanou intenzivními rázovými vlnami a zářením, které narušují plyn a prach v disku. Předpokládalo se, že tyto prudké procesy ničí nejsložitější molekuly, které by se mohly vytvořit velmi brzy v historii systému. To vedlo vědce k návrhu „scénáře resetu“, kdy by musely být v discích znovu vytvořeny COM, z nichž by se vytvořil systém planet, asteroidů a komet. Jak vysvětlil Kamber Schwarz, vědec a spoluautor MPIA, v tiskové zprávě MPIA:

„Nyní se zdá, že opak je pravdou. Naše výsledky naznačují, že protoplanetární disky dědí složité molekuly z dřívějších stadií a tvorba komplexních molekul může pokračovat i během stadia protoplanetárního disku.“

Hlavním problémem „scénáře resetování“ je, že COM by neměly dostatek času k vytvoření významného množství během přechodu hvězdy z protohvězdné fáze do mladé hvězdy obklopené protoplanetárním diskem. Naproti tomu tato zjištění naznačují, že podmínky, které vedou k biologickým procesům, jsou přítomny na začátku hvězdné evoluce, spíše než aby byly později omezeny na jednotlivé planetární systémy. „Naše zjištění poukazuje na přímou linii chemického obohacení a rostoucí složitosti mezi mezihvězdnými mračny a plně vyvinutými planetárními systémy,“ dodal Abubakar Fadul.

Tato zjištění také naznačují, že četnost a složitost organických molekul (COM) se zvyšuje s tím, jak se protoplanetární disky vyvíjejí a stávají se planetárními systémy, což znamená, že stavební kameny života jsou v hvězdných systémech přítomny od nejranějších stadií. V předchozích studiích astronomové identifikovali jednoduché organické molekuly (jako je methanol) v hvězdných porodnicích, hustých mračnech prachu a plynu, které dávají vzniknout novým hvězdám. Tushar Suhasaria, spoluautor a vedoucí laboratoře Origins of Life na MPIA, uvedl, že tytéž porodnice by mohly obsahovat složité sloučeniny, jako jsou ty identifikované kolem V883 Orionis:

„Nedávno jsme zjistili, že ethylenglykol by mohl vznikat UV zářením z ethanolaminu, molekuly, která byla nedávno objevena ve vesmíru. Toto zjištění podporuje myšlenku, že ethylenglykol by mohl vznikat v těchto prostředích, ale také v pozdějších fázích molekulární evoluce, kde je UV záření dominantní.“

Mezitím byly aminokyseliny, cukry a nukleobáze (které tvoří DNA a RNA) nalezeny v asteroidech, meteoritech a kometách ve Sluneční soustavě. Vzhledem k tomu, že chemické reakce, které vedou ke vzniku COM, probíhají za chladných podmínek, tyto molekuly se jistě vyskytují ve větším množství v jejich nitrech. I když k nim nelze získat přístup bez vrtání, komety s přiblížením ke Slunci uvolňují plyny. Jak se komety oteplují slunečním zářením, vytvářejí ohony z plynu a prachu, které mohou astronomové studovat a identifikovat spektrální podpisy organických molekul.

Tento proces probíhá také v soustavě V883 Orionis, kde hvězda stále nabírá plyn z okolního disku, což nakonec spouští fúzní reakci v jejím jádru. Během této doby se plyn zahřívá a uvolňuje intenzivní záblesky záření, které jsou dostatečně silné, aby zahřály okolní disk a uvolnily organické molekuly detekované. Kamber Schwartz k tomu řekl:

„Složité molekuly, včetně ethylenglykolu a glykolonitrilu, vyzařují na rádiových frekvencích. ALMA je pro detekci těchto signálů dokonale uzpůsobena. I když je tento výsledek vzrušující, stále jsme nerozluštili všechny signály, které jsme v našich spektrech našli. Data s vyšším rozlišením potvrdí detekci ethylenglykolu a glykolonitrilu a možná i odhalí složitější chemikálie, které jsme dosud jednoduše neidentifikovali.“

Tato zjištění také představují příležitost pro následný výzkum, který by hledal molekuly v jiných částech elektromagnetického spektra. Astronomové by mohli identifikovat ještě vyvinutější molekuly, jako jsou aminokyseliny. Pokud by se tato teorie potvrdila, odhalilo by to, jak byly ingredience pro život rozloženy v rané Sluneční soustavě, což by mohlo poskytnout vodítko k tomu, kde jinde by se rovněž mohly nacházet.

Zdroj: https://www.universetoday.com/articles/new-findings-indicate-that-the-origin-of-life-started-in-space a https://www.mpia.de/news/science/2025-05-v881-ori

autor: František Martinek