Astrofysiker vid National Radio Astronomy Observatory har upptäckt en komplex organisk förening i det interstellära rummet som är kiralt. Forskare har föreslagit en syntesmekanism för en sådan molekyl som kan hjälpa till att lösa problemet med livets homochiralitet på jorden. Forskningen publiceras i tidskriften Science.
Många organiska molekyler har sina egna spegelkopior, med vilka de inte kan kombineras mentalt. I detta liknar de höger och vänster hand. En sådan molekyl sägs ha kiralitet (från den antika grekiska χειρ - "hand"), och denna egenskap är karakteristisk för de flesta biologiskt signifikanta föreningar. Liknande former har hittats i meteoriter som har fallit till jorden, liksom i kometmaterial, men de har ännu inte hittats i det interstellära rummet.
Bild: eurekalert.org
Astrofysiker som använde det mycket känsliga 100 meter Green Bank radioteleskopet kunde hitta den första komplexa organiska molekylen med chiralitet i rymden - propylenoxid. Ämnet ligger nära centrum av Vintergatan i ett stjärnbildande moln av damm och gas som kallas Skytten B2.
Komplexa organiska molekyler bildas i interstellära moln på flera sätt. Till exempel kan enskilda föreningar kollidera med varandra och smälta samman för att bilda mer komplexa ämnen. Men när stora molekyler som metanol uppträder blir denna process mindre effektiv. För att gå längre och skaffa propylenoxid bör små isbitar enligt forskare fungera som ett slags substrat där små molekyler deponeras. Den senare kan ansluta till varandra och syntetisera mer komplexa strukturer. De resulterande föreningarna avdunstar från ispelletsen och kommer in i rymdmiljön, där de går i kemiska reaktioner med andra ämnen.
De erhållna uppgifterna tillåter dock inte bestämning av vilken av de kirala formerna (enantiomererna) av propylenoxid som hittades. Enantiomerer har samma smält-, kok- och fryspunkter, liksom absorptionsspektra. Men astrofysiker tror att studera hur polariserade ljusstrålar interagerar med molekyler kommer att bidra till att klargöra detta.
Upptäckten av propylenoxid banar väg för ytterligare experiment som ska hjälpa till att förstå hur och var kirala föreningar bildas, samt att lösa problemet med homokiralitet. Eftersom varje levande sak på jorden bara innehåller molekyler av en kiral form är det inte klart hur valet gjordes till dess fördel. Samtidigt kunde till exempel DNA inte vara stabilt om det bestod av både "vänsterhänta" och "högerhänta" enantiomerer. Forskare tror att deras upptäckt antyder att bildandet av organiska ämnen i yttre rymden spelade en viktig roll i homokiraliteten.
Kampanjvideo:
