Uzayda İlk Kez Gerçek Bir Şeker Molekülü Keşfedildi: Eritruloz Samanyolu'nun Merkezinde Bulundu

Bu keşfi önemli kılan sadece molekülün kimliği değil, aynı zamanda bolluğu. Eritruloz, aynı bölgedeki daha basit üç karbonlu şekerlerden (glikolaldehit gibi) en az sekiz kat daha fazla miktarda bulunuyor ve bu da onu yıldızlararası uzayda tespit edilen baskın şeker türü yapıyor .

Nasıl Keşfedildi?

Ekip, İspanya'daki en hassas iki radyo teleskobu olan Yebes 40 metrelik ve IRAM 30 metrelik teleskopları kullanarak G+0.693-0.027 moleküler bulutunun ultra hassas, geniş bantlı tayf taramalarını gerçekleştirdi .

Her molekülün, bir radyo teleskobundan bakıldığında belirli tayf çizgileri olarak görünen benzersiz bir dönme sinyali, yani kimyasal bir parmak izi vardır. Araştırmacılar, buluttan gelen zayıf radyo sinyallerini laboratuvarda ölçülen eritruloz tayflarıyla eşleştirerek varlığını şüpheye yer bırakmayacak şekilde doğruladılar .

Bu arayış, yıllar önce yayımlanan titiz bir laboratuvar çalışması sayesinde mümkün oldu. 2021'de Bask Ülkesi Üniversitesi'ndeki (UPV/EHU) araştırmacılar, eritrulozun son derece hassas moleküler yapısını belirleyerek uzayda kesin bir tespit için gereken spektroskopik yol haritasını oluşturmuşlardı .

Bir Şeker Uzayın Soğuğunda Nasıl Oluşur?

Yıldızlar arasındaki boşluk hayal edilemeyecek kadar soğuk ve çoğunlukla boştur. Peki bir şeker molekülü orada nasıl bir araya gelir?

Kuantum kimyasal simülasyonlarla desteklenen önde gelen modele göre eritruloz, buzlu toz taneciklerinin yüzeyinde oluşuyor . Kozmik ışın bombardımanı ve morötesi radyasyonun tetiklediği enerjik süreçler, taneciklere yapışmış daha basit iki karbonlu aldehitler ve alkoller arasında kimyasal reaksiyonları yürütüyor . Oluştuktan sonra, moleküller şok dalgalarının neden olduğu bir tür kumlama işlemi olan sıçratma (sputtering) yoluyla gaz fazına salınıyor.

G+0.693-0.027 bulutu bu konuda özellikle başarılı. Sürmekte olan bir bulut-bulut çarpışması bölgesi olan bu yapı, molekülleri toz taneciklerinin yüzeyinden koparıp tespit edilebilir gaz fazı bolluklarına getiren güçlü şoklar üretiyor . Aynı bulut, şimdiye kadar yıldızlararası 20'den fazla molekülün ilk kez tespit edilmesini sağladı .

Yaşamın Kökeni İçin Bu Neden Önemli?

Bu keşif, biyolojinin en derin gizemlerinden birini doğrudan ilgilendiriyor: İlk genetik moleküller nereden geldi?

Yaşamın kökeni için en yaygın kabul gören hipotez, DNA'nın evrimleşmesinden önce ribonükleik asidin (RNA) hem bilgi deposu hem de katalizör olarak görev yaptığı bir "RNA Dünyası"nı içeriyor. Ancak RNA'nın kendisi son derece karmaşıktır. Bazı araştırmacılar, RNA'dan önce daha basit genetik sistemlerin var olduğunu öne sürüyor.

Eritruloz bu tabloya mükemmel uyuyor. Molekül, treoz nükleik asidin (TNA) omurgasını oluşturan dört karbonlu şeker olan treoza kimyasal olarak dönüşebiliyor . TNA, potansiyel bir RNA öncesi genetik materyal olarak kabul ediliyor. Eritrulozun, daha önce birçok RNA öncülü molekülün (hidroksilamin, glikolamid, karbonik asit gibi) bulunduğu aynı bulutta yüksek miktarda tespit edilmesi, doğanın hiçbir biyolojik müdahale olmadan alternatif genetik sistemlerin yapı taşlarını üretebildiğini gösteriyor .

Yaşamın Malzemelerini İlkel Dünya'ya Taşımak

Bu bulgu, Dünya'nın yaşam öncesi envanterini nasıl elde ettiğine dair uzun süredir tartışılan bir hipotezi de güçlendiriyor. Genetik öncüller için gerekli olan şekerler de dahil olmak üzere karmaşık organik moleküllerin, Güneş Sistemi'mizi oluşturan malzemenin içinde zaten mevcut olduğu anlaşılıyor .

Geç Dönem Ağır Bombardıman olarak adlandırılan, yaklaşık 4,1 ila 3,8 milyar yıl önce kuyruklu yıldızların, asteroitlerin ve göktaşlarının iç gezegenleri dövdüğü dönemde, bu moleküller bozulmadan ilkel Dünya'ya ulaşmış ve hazır bir yaşam öncesi malzeme kaynağı sağlamış olabilir . Yıldızlararası uzayda gerçek bir şekerin tespit edilmesi, bu taşıma hipotezini önemli ölçüde daha olası kılıyor.

Sonuç

Eritrulozun tespiti, evrenin başka bir yerinde yaşam olduğunu kanıtlamıyor. Ancak biyolojik moleküllerin en önemli sınıflarından biri olan gerçek şekerlerin, yıldızlararası uzayda doğal olarak ve bol miktarda oluşabildiğini kanıtlıyor. Bugün G+0.693-0.027 moleküler bulutunda gerçekleşen aynı kimyanın, 4,6 milyar yıl önce Güneş'imizi ve gezegenlerini doğuran bulutta da gerçekleşmiş olması muhtemel. Şekerler en başından beri oradaydı.