जीवन के निर्माण खंडों में से एक गहरे अंतरिक्ष के कठोर वातावरण में ही बन सकता है। किसी सितारे की आवश्यकता नहीं
कई मायनों में, सितारे सृष्टि के इंजन हैं। उनकी ऊर्जा जीवन के लिए आवश्यक प्रक्रियाओं की एक पूरी मेजबानी करती है। वैज्ञानिकों ने सोचा कि जीवन के निर्माण खंडों में से एक, अमीनो एसिड ग्लाइसिन जैसे यौगिकों को बनाने के लिए तारकीय विकिरण की आवश्यकता होती है।
लेकिन एक नए अध्ययन में पाया गया है कि तारकीय ऊर्जा नहीं होने पर गहरे अंतरतारकीय अंतरिक्ष में बने धूमकेतुओं में ग्लाइसिन का पता चला था।
किन प्राकृतिक प्रक्रियाओं ने जीवन को जन्म देने वाले बिल्डिंग ब्लॉक्स को जन्म दिया? यह सवाल काफी शोध को आगे बढ़ाता है। हम जानते हैं कि ग्लाइसिन जैसे अमीनो एसिड जीवन के लिए आवश्यक हैं, लेकिन वैज्ञानिकों को इस बात की पूरी समझ नहीं है कि ये बिल्डिंग ब्लॉक्स कैसे बनते हैं।
लगभग 500 ज्ञात अमीनो एसिड में से, ग्लाइसिन उनमें से सबसे सरल है और आनुवंशिक कोड में 20 अमीनो एसिड में से एक है। यह आवश्यक अमीनो एसिड में से एक नहीं है क्योंकि इसे मानव शरीर में संश्लेषित किया जा सकता है।
उदाहरण के लिए, वैज्ञानिकों ने धूमकेतु 67P / Churyumov-Gerasimenko के कोमा में और धूमकेतु वाइल्ड -2 में ग्लाइसिन पाया है। और हाल के वर्षों में, वैज्ञानिकों ने उल्कापिंडों में अन्य जटिल कार्बनिक अणुओं (COMs) का पता लगाया है। लेकिन जटिल आणविक बिल्डिंग ब्लॉक कैसे बनते हैं, इसकी हमारी समझ पूरी नहीं है। और उस समझ के बिना, हम यह कभी नहीं समझ पाएंगे कि पृथ्वी पर जीवन की शुरुआत कैसे हुई।
वैज्ञानिकों ने धूमकेतु 67P / Churyumov-Gerasimenko के कोमा में ग्लाइसिन का पता लगाया। इस छवि में, रोसेटा का वैज्ञानिक कैमरा OSIRIS, अनुकेट क्षेत्र में धूमकेतु की गर्दन के किनारे से उभरती हुई एक अच्छी तरह से परिभाषित जेट जैसी विशेषता की अचानक शुरुआत को दर्शाता है। छवि क्रेडिट: ईएसए/रोसेटा/ओएसआईआरआईएस
धूमकेतु को प्राचीन, आदिम वस्तु माना जाता है। वे सीधे सौर निहारिका से बने थे जब ग्रह और सूर्य बनने वाले थे। धूमकेतु में ग्लाइसिन मिलने का मतलब है कि इसे तारकीय ऊर्जा के प्रत्यक्ष इनपुट के बिना उत्पादित किया जा सकता है। इसका प्रभाव इस बात पर पड़ता है कि यह सबसे सरल बिल्डिंग ब्लॉक्स कितने व्यापक हो सकते हैं, और संभवतः जीवन के उत्पन्न होने की कितनी संभावना है।
एक तारे से ऊर्जा के बिना ग्लाइसिन के निर्माण को 'डार्क केमिस्ट्री' कहा जाता है। अब शोधकर्ताओं की एक टीम ने गहरे तारे के बीच के बादलों के अंदर के प्रयोगशाला सिमुलेशन बनाए हैं। उन सिमुलेशन ने ग्लाइसीन के लिए एक पूर्व-कर्सर मिथाइलमाइन का उत्पादन किया, और फिर दिखाया कि ग्लाइसीन स्वयं बना सकता है।
लंदन में क्वीन मैरी यूनिवर्सिटी के सर्जियो इओपोलो कहते हैं, 'डार्क केमिस्ट्री का मतलब ऊर्जावान विकिरण की आवश्यकता के बिना रसायन है।' इओपोलो इस सप्ताह प्रकाशित एक नए लेख के प्रमुख लेखक हैंप्रकृति खगोल विज्ञान. लेख का शीर्षक है ' तारे के बीच का माध्यम में ग्लाइसिन के निर्माण के लिए एक गैर-ऊर्जावान तंत्र । '
'प्रयोगशाला में, हमने अंधेरे अंतरतारकीय बादलों में स्थितियों का अनुकरण किया है: 10-20 K (-263 C से -253 C) ठंडे धूल के कण प्रचुर मात्रा में बर्फ की पतली परतों से ढके होते हैं - जमे हुए CO, NH3, CH4 और H2O - और बाद में परमाणुओं को प्रभावित करके संसाधित किया गया जिससे पूर्ववर्ती प्रजातियों को खंडित किया गया और प्रतिक्रियाशील मध्यवर्ती पुनर्संयोजन के लिए, 'प्रमुख लेखक इओपोलो ने एक में कहा प्रेस विज्ञप्ति .
प्रयोगशाला में काले अंतरतारकीय बादलों के साथ अणु ग्लाइसिन की कलाकार छाप। (सी) हेरोल्ड लिनार्ट्ज़
ग्लाइसीन के अग्रदूत मिथाइलमाइन को धूमकेतु 67P के कोमा में ग्लाइसिन के साथ ही पाया गया था। एक अन्य ग्लाइसिन अग्रदूत, एथिलमाइन का भी पता चला था। 2019 के पेपर शीर्षक में ' धूमकेतु 67P / Churyumov-Gerasimenko . में वितरित ग्लाइसिन 'शोधकर्ताओं ने निष्कर्ष निकाला कि देखा गया ग्लाइसिन संभवतः' पानी की बर्फ में एम्बेडेड ग्लाइसिन अणुओं से आया है जो इस बर्फ के नाभिक से निकाले गए धूल कणों से उच्च बनाने की क्रिया से उत्सर्जित होते हैं। इस नए अध्ययन की प्रयोगशाला प्रक्रिया में, ग्लाइसिन के अंतिम गठन के लिए पानी की बर्फ आवश्यक थी।
इस अध्ययन से मुख्य निष्कर्ष यह है कि ग्लाइसीन, जीवन का एक बुनियादी निर्माण खंड और सबसे सरल अमीनो एसिड, ग्रहों के रूप में मौजूद है, जो धूमकेतु की आदिम बर्फ में एम्बेडेड है।
'इस काम से महत्वपूर्ण निष्कर्ष यह है कि अणु जिन्हें जीवन के निर्माण खंड माना जाता है, वे पहले से ही एक ऐसे चरण में बनते हैं जो स्टार और ग्रह निर्माण की शुरुआत से काफी पहले होता है,' अध्ययन के सह-लेखक हेरोल्ड लिनार्ट्ज़ कहते हैं, खगोल भौतिकी के लिए प्रयोगशाला के निदेशक लीडेन वेधशाला। 'तारा बनाने वाले क्षेत्रों के विकास में ग्लाइसिन के इस तरह के प्रारंभिक गठन का तात्पर्य है कि यह एमिनो एसिड अंतरिक्ष में अधिक सर्वव्यापी रूप से बनाया जा सकता है और धूमकेतु और ग्रहों में शामिल होने से पहले बर्फ के थोक में संरक्षित किया जाता है जो उस सामग्री को बनाते हैं जिससे अंततः ग्रह बनते हैं बना रहे हैं।'
अध्ययन का यह आंकड़ा पूर्व के शोध के साथ इसके परिणामों के विपरीत है। नए परिणाम बताते हैं कि ग्लाइसिन पानी से भरपूर, पूर्व-तारकीय बर्फ के दानों पर बन सकता है, और इसके लिए गर्मी या यूवी ऊर्जा की आवश्यकता नहीं होती है। छवि क्रेडिट: इओपोलो एट अल, 2020।
यह पिछले कुछ शोधों की तुलना में एक अलग परिणाम है। पहले के काम से पता चला था कि ग्लाइसिन बनने के लिए यूवी विकिरण आवश्यक था।
इन प्रयोगशाला सिमुलेशन की ताकत में से एक यह है कि वे समय को कम कर सकते हैं। ठंडे, गहरे तारे के बीच के बादल में एक दिन का प्रयोगशाला कार्य लाखों वर्षों के लिए प्रॉक्सी हो सकता है। 'इससे, हम पाते हैं कि समय के साथ अंतरिक्ष में कम लेकिन पर्याप्त मात्रा में ग्लाइसिन का गठन किया जा सकता है,' सह-लेखक हर्मा कपपेन (रेडबौड विश्वविद्यालय, निजमेजेन) ने कहा, जो प्रस्तुत किए गए कुछ मॉडलिंग अध्ययनों के लिए जिम्मेदार थे।प्रकृति खगोल विज्ञानप्रकाशन।
ग्लाइसिन एक सच्चा निर्माण खंड है। यह अधिक जटिल अणुओं के निर्माण का कारण बन सकता है, जिसका अर्थ है कि वे भी डार्क केमिस्ट्री के माध्यम से बन सकते हैं।
'एक बार बनने के बाद, ग्लाइसिन अन्य जटिल कार्बनिक अणुओं का अग्रदूत भी बन सकता है,' सर्जियो इओपोलो ने निष्कर्ष निकाला। 'उसी तंत्र के बाद, सिद्धांत रूप में, अन्य कार्यात्मक समूहों को ग्लाइसिन रीढ़ में जोड़ा जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप अन्य अमीनो एसिड का निर्माण होता है, जैसे कि अंतरिक्ष में काले बादलों में एलेनिन और सेरीन।'
1969 में ऑस्ट्रेलिया में मर्चिसन उल्कापिंड पृथ्वी पर गिरा। इसमें ग्लाइसिन सहित 15 अमीनो एसिड थे। छवि क्रेडिट: उपयोगकर्ता द्वारा: बेसिलिकोफ्रेस्को - छवि से व्युत्पन्न कार्य: मर्चिसन उल्कापिंड.जेपीजी, सीसी बाय-एसए 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4301968
अपने पेपर में, शोधकर्ताओं की टीम ने अपने काम का सारांश दिया: 'स्टार बनाने वाले क्षेत्रों के विकास में ग्लाइसीन का प्रारंभिक गठन का तात्पर्य है कि ग्लाइसीन अंतरिक्ष में अधिक सर्वव्यापी रूप से बन सकता है और उल्कापिंडों में शामिल होने से पहले ध्रुवीय बर्फ के थोक में संरक्षित किया जा सकता है और नवजात सितारों के आसपास के प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क में ग्रह निर्माण के दौरान धूमकेतु। एक बार बनने के बाद, प्रीस्टेलर ग्लाइसिन 'ऊर्जावान' और 'गैर-ऊर्जावान' सतह प्रतिक्रिया मार्गों द्वारा अधिक जटिल अणुओं के लिए एक अग्रदूत प्रजाति बन सकता है।'
तथ्य यह है कि ग्रह और तारे के बीच किसी भी बातचीत से पहले, इंटरस्टेलर स्पेस के ठंडे अंधेरे में ग्लाइसिन बन सकता है, जीवन के उद्भव के बारे में हमारी समझ को महत्वपूर्ण रूप से बदल सकता है। इस अध्ययन से पता चलता है कि कैसे प्राथमिक बिल्डिंग ब्लॉक असंभावित स्थानों में आसानी से बनाए जाते हैं। धूमकेतु जैसे आदिम पिंडों में बनने के बाद, उन्हें अंततः पृथ्वी जैसे ग्रहों तक पहुँचाया गया।
'निष्कर्ष यह है कि ग्लाइसिन और संभवतः जीवन के अन्य निर्माण खंड सौर-प्रकार प्रणालियों के गठन के सबसे ठंडे और शुरुआती चरणों सहित कई स्टारफॉर्मिंग वातावरण में कम से कम ठोस चरण में मौजूद होने की उम्मीद है,' लेखक लिखते हैं।