Keittiöt ovat missä luomme. Murukakusta maissiin maissimutkalla, se tapahtuu täällä. Jos olet kuin minä, olet joskus jättänyt kalkkunan liian kauan uuniin tai hirsannut grillattua kanaa. Kun liha poltetaan, nenäsi huonoista uutisista ilmoittavien hajujen joukossa ovat litteät molekyylit, jotka koostuvat hiiliatomeista, jotka on järjestetty hunajakennokuvioksi, nimeltään PAH tai polysyklisiä aromaattisia hiilivetyjä.
PAH-yhdisteet muodostavat noin 10% maailmankaikkeuden hiilestä, ja niitä ei löydy vain keittiöstäsi, vaan myös avaruudesta, josta ne löydettiin vuonna 1998. Jopa komeetat ja meteoriitit sisältävät PAH-yhdisteitä. Kuvasta näet, että ne koostuvat useista toisiinsa liittyvistä hiiliatomien renkaista, jotka on järjestetty eri tavoin erilaisten yhdisteiden valmistamiseksi. Mitä enemmän renkaita, sitä monimutkaisempi on molekyyli, mutta taustalla oleva malli on kaikille sama.
Kaikki maapallon elämä perustuu hiileen. Nopea katsaus ihmiskehoon paljastaa, että 18,5% siitä on valmistettu pelkästään tästä elementistä. Miksi hiili on niin tärkeä? Koska se pystyy sitoutumaan itseensä ja joukkoon muita atomeja monin tavoin, luomaan paljon monimutkaisia molekyylejä, joiden avulla elävät organismit voivat suorittaa monia toimintoja. Hiilirikkaat PAH-yhdisteet ovat saattaneet olla jopa mukana elämän kehityksessä, koska niitä on monissa muodoissa ja mahdollisesti monia toimintoja. Yksi niistä on saattanut käydä rohkaista RNA: n muodostumista (elämämolekyylin DNA: n kumppani).
Jatkuvassa pyrkimyksessä oppia kuinka yksinkertaiset hiilimolekyylit muuttuvat monimutkaisemmiksi ja mikä rooli näillä yhdisteillä voi olla elämän alkuperässä, kansainvälinen tutkijaryhmä on keskittynyt NASA: n Infrapunatähtitieteen observatorio (SOFIA) ja muut värikkäästä alueesta löytyvät PAH-yhdisteitä koskevat observatoriat Iris-köysi pohjoisessa tähdistössä kuningas Cepheus.
Bavo Croiset Leidenin yliopistosta Alankomaissa ja joukkue päättivät, että kun keskuksen ultravioletti säteily iskee nebulaan PAH-yhdisteitä, ne kehittyvät suuremmiksi, monimutkaisemmiksi molekyyleiksi. Tutkijat olettavat, että monimutkaisten orgaanisten molekyylien, kuten PAH-yhdisteiden, kasvu on yksi vaihe, joka johtaa elämän syntymiseen.
Vastasyntyneen massiivisen tähden voimakas UV-valo, kuten sellainen, joka asettaa iirisibudun hehkuksi, hajottaisi suuret orgaaniset molekyylit pienemmiksi eikä rakentaisi niitä nykyisen kuvan mukaan. Tämän idean testaamiseksi tutkijat halusivat arvioida molekyylien koon eri kohdissa suhteessa keskitähtiin.
Croisetin joukkue käytti SOFIA: ta päästäkseen suurimman osan ilmakehän vesihöyrystä, jotta hän voisi tarkkailla sumua infrapunavalossa - silmillemme näkymätöntä valon muotoa, jonka havaitsemme lämmönä. SOFIA-instrumentit ovat herkkiä kahdelle infrapuna-aallonpituudelle, joita nämä tietyt molekyylit tuottavat, ja joiden avulla voidaan arvioida niiden koko. Ryhmä analysoi SOFIA-kuvia yhdistelmänä aikaisemmin Spitzerin infrapuna-avaruus observatorion, Hubble-avaruusteleskoopin ja Kanadan, Ranskan ja Havaijin välisen teleskoopin kanssa Havaijin suurella saarella.
Analyysi osoittaa, että PAH-molekyylien koko tässä sumussa vaihtelee sijainnin mukaan selkeässä kuviossa. Nuoria tähtiä ympäröivän nebulan keskimmäisessä ontelossa olevien molekyylien keskimääräinen koko on suurempi kuin pilven pinnalla ontelon ulkoreunalla. He saivat myös yllätys: tähden säteily johti monimutkaisten PAH-yhdisteiden määrän kasvuun sen sijaan, että tuhoutuisi pienempiin kappaleisiin.
Jonkin sisällä paperi julkaistu tähtitieteen ja astrofysiikan ryhmässä, ryhmä päätteli, että tämä molekyylikokovaihtelu johtuu sekä siitä, että tähden ankara ultraviolettisäteilykenttä tuhoaa pienimmätkin molekyylit, ja että keskikokoiset molekyylit säteilytetään siten, että ne yhdistyvät suurempiin molekyyleihin.
Niin paljon alkaa tähdet. He eivät vain luo hiiliatomeja biologian perustalle, vaan näyttää siltä, että ne myös paimentavat niitä monimutkaisempiin muotoihin. Voimme todella kiittää onnekkaita tähtiämme!
