Aminosavak szelekciója az űrben

Egy új kísérlet szerint a körkörösen polarizált fény növelheti vagy csökkentheti a bal-, illetve jobbkezes aminosavak gyakoriságát az űrben. A folyamat talán közreműködött a földi élőlényekre jellemző balkezes aminosavak többletének kialakításában.

A fehérjemolekulák különböző kémiai összetételű aminosavakból épülnek fel. Az azonos kémiai összetételű aminosavakat az úgynevezett kiralitás szempontjából két csoportra bonthatjuk: ezek a bal- és jobbkezes aminosavak. A két típus felépítése megegyezik egymással, kivéve hogy egyik a másik tükörképeként jelenik meg. Bolygónkon az élőlények valamilyen okból kifolyólag a balkezes aminosavakat szeretik - amire eddig nem találtunk magyarázatot.

Az egyik lehetőség, hogy bizonyos kémiai folyamatok a balkezes aminosavakat válogatták ki az élet keletkezése során - de a kérdéses folyamatok mibenléte egyelőre ismeretlen. A másik lehetőség, hogy eleve több balkezes aminosav állt rendelkezésre az élet keletkezésekor. Uwe Meierhenrich (University of Nice-Sophia Antipolis) és munkatársai az utóbbi lehetőséget preferálják. Szerintük a különbség még a világűrben létrejött, mert a csillagközi felhőkben több balkezes aminosav maradt fent.

Utóbbi arányt a körkörösen polarizált fény is létrehozhatja, amelyből szintén balos és jobbos változat létezik. Körkörösen polarizált fény keletkezhet, amikor a sugárzás egy olyan csillagközi felhőn halad keresztül, ahol a porszemek a helyi mágneses tér miatt meghatározott térbeli helyzetet vesznek fel. A becslések alapján körkörösen polarizált elektromágneses sugárzás mintegy 17%-át teszi ki a sugárzásoknak a Világegyetemben.

Egy 2000-es laborkísérlet nyomán tudjuk, hogy például a bal vagy jobb irányú körkörösen polarizált ultraibolya sugárzás mintegy 2,5% többletet tud kialakítani a bal- avagy jobbkezes aminosavaknál. Akkor a kísérletet aminosavak folyékony oldatában hajtották végre, míg a csillagközi molekulafelhőkben a fagyott jégszemcsék belsejében történhetnek ezek a folyamatok. Emellett a sugárzásnak a vízben történő elnyelését elkerülendő, 210 nanométeres (nm) hullámhosszú sugárzást használtak, míg a csillagközi térben ennél rövidebb hullámhosszon, 120 nm körül jellemző a maximum.

A fenti kutatócsoport ezúttal 180 nm-es körkörösen polarizált ultraibolya sugárzást használt, és azt szilárd bevonatba ágyazott leucin aminosav molekulákra vetítette. Kísérletük alapján a balra polarizált fény a balkezes szerkezetű aminosavaknak mintegy 2,6%-os többletét hozta létre - azaz többet bontott le a jobbkezes aminosavakból. Elméletileg tehát lehetséges, hogy adott irányba polarizált fény az egyik aminosavcsoport többletét hozza létre - igaz, csak kis arányban. A kísérlet következő szakaszában még nagyobb energiájú és rövidebb hullámhosszú sugárzás hatását vizsgálják majd.

Mindezektől függetlenül további eredményekkel szolgálhat a Rosetta-űrszonda is. Az űreszközön ugyanis a fenti szakemberek által fejlesztett detektor is helyet kapott, amely megállapíthatja, az üstökösmagban is több van-e a balkezes aminosavakból. Ha igen, akkor jó eséllyel a csillagközi térben zajló folyamat hozta létre a többletet.