محققان مرکز اخترزیست‌شناسی موسسه‌ی پلی‌تکنیک دانشگاه رنسلر در نیویورک نتیجه‌ی سال‌ها پژوهش خود برای کمک به مکان‌یابی مناطقی در فضا گردآوری کردند. این مناطق پتانسیل بالایی در شکل‌گیری مولکول‌های پیچیده‌ی آلی دارند. محققان دانشگاه رنسلر در جستجوی متانول، عنصری که می‌تواند در ترکیبات مولکول‌های آلی منجر به شکل‌گیری حیات شود هستند. نتایج بررسی‌های آنها حاکی از تعیین مولکول‌های آلی‌ای است که حیات را در عالم جرقه می‌زنند. 

این پژوهش در 29 آبان / 20 نوامبر با عنوان «محدودیت‌های مشاهده شده در متانول تولیدی در فضای میانً ستاره‌ای و پیش‌سیارات یخی» در نشریه‌ی اخترفیزیک به چاپ می‌رسد. پژوهش مذکور حاصل همکاری مشترکی میان محققان دانشگاه رنسلر، مرکز تحقیقات ایمز ناسا، موسسه‌ی ستی و دانشگاه ایالتی اوهایو است.

داگلاس وایتد مدیر تحقیقات از دانشگاه رنسلر می‌گوید: «شکل‌گیری متانول گذرگاه اصلی شیمیایی برای مولکول‌های پیچیده‌ی آلی در فضای میان‌ستاره‌ای است.» اگر دانشمندان بتوانند مناطقی که شرایط مناسب برای تولید انبوه متانول دارد را شناسایی کنند، آنها بهتر می‌توانند دریابند که مولکول‌های آلی پیچیده کجا و چطور قادر به خلق حیات ایجاد شده هستند. به بیان دیگر، با تعقیب متانول می‌توان شیمی‌ای که منجر به حیات شده را دنبال کرد.

با استفاده از تلسکوپ‌های قدرتمند در زمین، محققان تراکم عظیمی از مولکول‌های ساده از قبیل منواکسید کربن در ابرهایی که زایشگاه ستاره‌های جوان هستند را مشاهده کردند. به منظور ایجاد ملکول‌های آلی پیچیده‌تر، لازم است هیدروژن در این فرایند شیمیایی دخالت کند. به گفته‌ی وایتد بهترین مسیر برای رخ داد این فرایند شیمیایی در سطوح ذرات ریز غبار کیهانی است. تحت یک شرایط مناسب و در دماهای پایین، منواکسید کربن موجود در سطح غبار میانً‌ستاره‌ای قادر به واکنش با هیدروژن برای ساخت متانول است (CH3OH). پس از آن متانول درست همانند یک فرصت استثنایی در شکل‌گیری مولکول‌های آلی بسیار پیچیده‌تر که برای ایجاد حیات ضروری‌اند به‌کار می‌رود. دانشمندان دریافتند که متانول در فضا وجود دارد، اما تا به حال جزئیات بیشتری در مورد اینکه آنها کجا با سهولت بیشتری تولید می‌شدند در دسترس نبوده است.

آنچه که وایتد و همکاران او کشف کردند این است که متانول فراوان‌ترین مولکول در اطراف شمار بسیار اندکی از ستار‌ها‌ی تازه متولد شده است. همه‌ی ستاره‌های جوان به چنین ذخیره‌ای در شیمی آلی دست نمی‌یابند. در واقع، گستره‌ی غلظت متانول از مقادیر قابل چشم‌پوشی در برخی نواحی فضای میانً‌ستاره‌ای تا 30 درصد از یخ‌های اطراف تعداد انگشت‌شماری از ستاره‌های تازه متولد شده است. این محققان همچنین برای نخستین بار متانول را در غلظت کم (1 تا 2 درصد) در ابرهای سردی که در نهایت زایشگاه ستاره‌های جدید خواهد بود کشف کردند.

آنها در مقاله‌ی خود این‌طور نتیجه‌گیری کردند که در شرایط طبیعی یک "لکه‌ شیرین" وجود دارد که برخی ستاره‌ها را که که تفاوت بزرگ در شکل‌گیری متانول در این کهکشان به‌شمار می‌آید را احاطه کرده. به گفته‌ی وایتد پیچیدگی این شیمی بستگی دارد که مولکول‌های معین با چه سرعتی به ذرات غبار مجاور ستاره‌های نوباوه دست یابند. میزان تراکم مولکولی در ذرات می تواند منجر شود به یک تکامل آلی شود یا یک بن‌بست واقعی باشد.

وایتد بیان داشت: «اگر مولکول‌های منواکسید کربن با سرعت بسیار بالایی در سطح ذرات غبار ساخته شوند، آنها شانس واکنش و تشکیل مولکول‌های پیچیده را پیدا نمی‌کنند. در واقع، این مولکول‌ها در یخ‌ها دفن شده و به باقی آن حجم راکد اضافه می‌شوند. همچنین اگر این ساخت و ساز بسیار کند صورت گیرد امکان واکنش بسیار اندک است.»

معنی آن این است که تحت یک شرایط مناسب، غبار مجاور یک سری از ستاره‌های معین به نسبت ستاره‌های دیگر قادر به نگه‌داری ذخیره‌ی غنی‌تری برای حیات هستند. وجود غلظت بالایی از متانول واقعا می‌تواند در نقش یک سکوی پرتاب در فرایند شکل‌گیری حیات روی سیارات اطراف چنین ستاره‌هایی عمل کنند.

این محققان همچنین نتایج خود را با غلظت متانول موجود در دنباله‌دارها مقایسه کردند تا میزان دقیق متانول تولیدی در منظومه‌ی شمسی خودمان را معین سازند.

وایتد می‌گوید: «دنباله‌دارها کپسول زمان هستند. آنها قادر به حفظ تاریخچه‌ی اولیه منظومه‌ی خورشیدی ما هستند زیرا ترکیباتی دارند که از ابتدای شکل‌گیری منظومه‌ی ما تغییر نکرده است.» به همین ترتیب این محققان با بررسی غلظت متانول در دنباله‌دارها قادر به تعیین میزان متانول موجود در  روزهای ابتدایی تولد منظومه‌ی شمسی هستند.

آنچه که آنها یافتند این بود که غلظت متانول در زمان تولد منظومه‌ی شمسی در حقیقت به میزان متوسط مشاهده شده در هر جایی در فضای میانً‌ستاره‌ای نزدیک‌تر بود. تراکم متانول در منظومه‌ی ما تقریبا خیلی کم، تنها در درصد اندکی، مقایسه می شود با برخی از مناطق چگال متانول در کهکشان ما که توسط وایتد و همکارانش بررسی شده‌اند.

وایتد اضافه می‌کند: «این بدان معنی است که منظومه‌ی شمسی ما کاملا هم خوش‌شانس نبوده و مقادیر زیادی متانول نداشته که ما در اطراف برخی دیگر از ستاره‌های کهکشان خودمان مشاهده می‌کنیم. اما همین میزان برای بودن ما کاملا کفایت می‌کرد!»

 به گفته‌ی وایتد نتایج تحقیقات آنها بیان می‌دارد که ممکن است منظومه‌‌های ستاره‌ای دیگری وجود داشته باشند که حتی از ما در بازی زیستی خوش‌شانس‌تر بوده باشند. به همان میزان که در عالم عمیق‌تر جستجو می‌کنیم، سرانجام ممکن است بتوانیم تعیین کنیم که یک منظومه‌ی ستاره‌ایِ از هم پاشیده با متانول چه می‌کند.

مترجم: نیلوفر فشنگ ساز

منبع: www.astrobio.net