Nova analiza međunarodnog tima znanstvenika pokazuje da sitna zrnca prašine u svemiru imaju važniju ulogu u kemiji među zvijezdama nego što se dosad pretpostavljalo. Ova mineralna zrnca, prisutna u međuzvjezdanom prostoru i protoplanetarnim diskovima, mogu ubrzati nastanak složenijih molekula potrebnih za pojavu života.
U istraživanju koje su proveli stručnjaci sa Sveučilišta Heriot-Watt, Sveučilišta Friedrich Schiller u Jeni i Sveučilišta Virginije, pokazalo se da se reakcije između ugljikova dioksida i amonijaka, dvaju vrlo čestih spojeva u svemiru, odvijaju učinkovito samo kada je prisutna prašina. Rezultati, objavljeni u časopisu The Astrophysical Journal, otkrivaju da površine prašinskih zrnaca djeluju kao katalizatori koji povezuju jednostavne molekule u složenije spojeve.
Professor Martin McCoustra iz Heriot-Watta objašnjava da ta prašina nije pasivna pozadina, nego aktivno kemijsko okruženje. Kako kaže, omogućuje molekulama da se susretnu, izmjenjuju protone i grade sve kompleksnije strukture. U nekim područjima svemira takve površinske reakcije predstavljaju preduvjet za nastanak molekularnog materijala koji kasnije može voditi prema organskim spojevima bitnima za život. Tim je potvrdio da se takve reakcije događaju brže s prisutnom prašinom nego bez nje, a krajnji proizvod je spoj poznat kao amonijev karbamat.
Smatra se da je riječ o spoju koji prethodi ureji i drugim važnim organskim molekulama.
Eksperimenti u uvjetima nalik međuzvjezdanim oblacima
Da bi provjerili kako ova površinska kemija funkcionira u praksi, istraživači su u laboratoriju dr. Alekseja Potapova u Njemačkoj složili tanke ledene slojeve ugljikova dioksida i amonijaka, razdvojene slojem poroznih silikatnih zrnaca dobivenih laserskim isparavanjem. Takve strukture vjerno oponašaju stvarnu kozmičku prašinu.
Uzorci su bili ohlađeni do minus 260 stupnjeva Celzija, što odgovara hladnoći međuzvjezdanih oblaka. Kada su postupno zagrijani na oko minus 190 stupnjeva, što je tipično za fazu u kojoj se ti oblaci razvijaju u protoplanetarne diskove, molekule su se počele kretati kroz porozni sloj prašine i reakcije su se odvijale mnogo učinkovitije nego u uzorcima bez prašinskog posrednika.
Znanstvenici su zaključili da je riječ o primjeru acidno-bazne katalize temeljene na prijenosu protona. To je prvi put da je takav mehanizam potvrđen u uvjetima koji vjerodostojno simuliraju duboki svemir.
Prašina kao aktivni akteri kemijske evolucije
Dr. Potapov ističe da rezultati mijenjaju dosadašnju sliku uloge prašinskih čestica u svemirskoj kemiji. Kako navodi, zrnca koja lebde kroz međuzvjezdane oblake i protoplanetarne diskove mogu pružiti mikrookruženja u kojima se molekule susreću i razvijaju u složenije oblike.
Professor McCoustra naglašava da je ovo način na koji priroda možda nadvladava ekstremnu hladnoću i rijetkost materijala u prostoru te pokreće kemijske procese koji će na kraju omogućiti nastanak organskih spojeva. Istraživači sada planiraju ispitati mogu li se i druge molekule stvarati na isti način i događa li se takva prašina-pokretana kemija još uvijek u današnjim protoplanetarnim diskovima u kojima nastaju novi planeti.
Ova otkrića dodatno podupiru ideju da život možda ima duboke i vrlo sitne korijene, skrivene u tankim slojevima prašine koji prožimaju našu galaksiju i pružaju prve kemijske mostove prema organskom svijetu.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
