Kaip prasidėjo gyvybė Žemėje? Mokslininkai galutinio atsakymo vis dar neturi. Ypač daug diskutuojama, ar pirminės organinės molekulės susiformavo jaunoje planetoje, ar jas vėliau atnešė kometos ir asteroidai, ar jos pateko į besiformuojančią Žemę ankstyviausiuose Saulės sistemos formavimosi etapuose.
Pirmąjį milijardą gyvavimo metų Žemę bombardavo įvairaus dydžio meteoritai ir tarpplanetinės dulkių dalelės, kilusios iš asteroidų ir kometų. Manoma, kad šie objektai į planetos paviršių atnešė didžiulius kiekius organinės medžiagos. Visgi tos medžiagos kilmė išlieka neaiški.
Dabar mokslininkai atkūrė mažytį Visatos gabalėlį laboratorijoje – pagamino kosmines dulkes iš smulkesnių molekulinių pradmenų – ir parodė, kad jų infraraudonieji spektrai atskleidžia informaciją apie formavimosi istoriją.
Anglingosios kosminės dulkės formuojasi senų žvaigždžių išorinėse dalyse ir supernovų išmetamose dujose. Kartu su anglimi jose gausu ir kitų lengvų cheminių elementų, tokių kaip vandenilis, deguonis ir azotas; bendrai visi šie elementai įvardinami CHON pagal jų chemines santrumpas. Vėliau dulkės patenka į asteroidus ir kometas. Tikimasi, kad dulkės struktūra – forma, porėtumas, elementų pasiskirstymas ir panašios savybės – turėtų atspindėti pagrindinius ją formavusius veiksnius – energingų jonų bombardavimą, šiluminę modifikaciją ir apšvitą ultravioletiniais spinduliais.
Tyrimo autorė panaudojo paprastą dažnai kosmose randamų dujų mišinį – azotą, anglies dvideginį ir acetileną – kad imituotų terpę aplink senas žvaigždes ir supernovų likučius. Paveikus dujas stipria elektros įtampa ir sukūrus plazmos išlydį, ant bandymo kameros kraštų susidarė anglingos dulkės, panašios į tikras kosmines dulkeles. Panašumą atskleidė infraraudonųjų spindulių spektrai, kurie naudojami ir tikrų kosminių dulkių charakterizavimui.
Naudodami statistinį metodą, vadinamą pagrindinių komponentų analize, tyrėjai parodė, kad stipriausią įtaką spektrų savybių variacijoms turi jonų bombardavimo intensyvumas dulkės formavimosi metu; o antras stipriausias įtakos veiksnys – temperatūra, iki kurios buvo įkaitinta visa dulkelė. Šių dviejų pagrindinių komponentų įtaka, sukalibruota naudojant laboratorinius mėginius, galės būti panaudota diagnozuoti tikrų kosminių dulkių istorijoms.
Taip bus galima tirti tiek dulkes kosmose, tiek pargabentas į Žemę iš asteroidų, pavyzdžiui Bennu ir Ryugu. Tai labai svarbu norint suprasti, kokioje aplinkoje formavosi ir vėliau vystėsi tikros dulkės, nes aplinkos savybės lemia ir chemines reakcijas, kurios galėjo ten vykti.
Taigi šie rezultatai padės išsiaiškinti, kokias sudėtingas organines molekules į Žemę galėjo atnešti kosminės dulkės bei gerokai perdirbta jų medžiaga iš asteroidų ar kometų.
Tyrimas čia.
