Evrende Yaşamın Sırrı Su Damlalarında mı Gizli?
Dramatik yıldırımları unutun; yaşam, çarpışan su damlacıklarından çıkan sayısız küçük kıvılcımla başlamış olabilir!
Bilim insanları, sis ve spreylerin çarpıştığında, temel organik molekülleri oluşturabilecek mikrolightning ürettiklerini keşfetti. Bu keşif eski teorilere meydan okuyor ve yaşamın şelaleler ya da okyanus dalgaları gibi basit yerlerde başlamış olabileceğini öne sürüyor.
Microlightning: Yaşamın Kökeni İçin Yeni Bir Teori
Yaşam, okyanusa çarpan dramatik bir şimşekle başlamamış olabilir. Bunun yerine, çarpan dalgalar ve şelalelerden gelen su damlacıklarının ürettiği küçük “mikrolightning” kıvılcımları önemli bir rol oynamış olabilir.
Stanford Üniversitesi’nin yeni araştırması, Dünya’nın ilk atmosferine benzeyen bir gaz karışımına su püskürtüldüğünde, karbon-azot bağları içeren organik moleküller üretebileceğini ortaya koyuyor. Bu moleküller arasında DNA ve RNA’nın temel bir bileşeni olan urasil de yer alıyor.
Miller-Urey Hipotezine Meydan Okumak
Science Advances dergisinde bugün (14 Mart) yayımlanan çalışma, yaşamın yıldırım çarpmasıyla başladığını öne süren ve uzun süredir tartışılan Miller-Urey hipotezine yeni bir destek sağlıyor. Bu fikir, elektriğin su ve inorganik gazlarla etkileşime girdiğinde organik bileşiklerin oluşabileceğini gösteren 1952 tarihli bir deneyden kaynaklanmıştır.
Ancak, son bulgular elektriğin mutlaka gerekli olmadığını göstermektedir. Araştırmacılar, su damlacıklarının doğal olarak küçük elektrik yükleri ürettiğini ve harici bir enerji kaynağına ihtiyaç duymadan aynı organik molekülleri oluşturduğunu keşfetti.
Stanford Beşeri Bilimler ve Bilimler Fakültesi’nde Marguerite Blake Wilbur Doğa Bilimleri Profesörü ve kimya profesörü olan kıdemli yazar Richard Zare, “Karşıt yüklü su mikro damlacıkları arasındaki mikroelektrik boşalmalar, daha önce Miller-Urey deneyinde gözlemlenen tüm organik molekülleri oluşturuyor ve bunun yaşamın yapı taşlarını oluşturan moleküllerin prebiyotik sentezi için yeni bir mekanizma olduğunu öneriyoruz” dedi.
Microlightning’in gücü ve potansiyeli
Oluşumundan sonraki birkaç milyar yıl boyunca Dünya’nın bir kimyasallar girdabına sahip olduğu, ancak günümüzde canlıları oluşturan proteinler, enzimler, nükleik asitler, klorofil ve diğer bileşikler için gerekli olan karbon-azot bağlarına sahip organik moleküllerin neredeyse hiç bulunmadığı düşünülmektedir.
Bu biyolojik bileşenlerin nasıl ortaya çıktığı uzun zamandır bilim insanlarının kafasını kurcalıyordu ve Miller-Urey deneyi olası bir açıklama getirdi: okyanusa düşen ve metan, amonyak ve hidrojen gibi erken gezegen gazlarıyla etkileşime giren yıldırım bu organik molekülleri yaratabilirdi. Bu teoriyi eleştirenler, bunun gerçekçi bir neden olabilmesi için yıldırımın çok seyrek, okyanusun ise çok büyük ve dağınık olduğunu belirtmişlerdir.
Su Damlacıkları Nasıl Enerji Üretir?
Zare, doktora sonrası akademisyenler Yifan Meng ve Yu Xia ve yüksek lisans öğrencisi Jinheng Xu ile birlikte bu araştırmayla başka bir olasılık öneriyor. Ekip ilk olarak su damlacıklarının bir sprey veya sıçrama ile bölündüğünde nasıl farklı yükler geliştirdiğini araştırdı. Daha büyük damlacıkların genellikle pozitif yük taşıdığını, daha küçük olanların ise negatif olduğunu buldular. Zıt yüklü damlacıklar birbirlerine yaklaştığında, aralarında kıvılcımlar sıçradı. Zare buna “mikrolightning” adını veriyor, çünkü bu süreç enerjinin bulutlarda yıldırım olarak birikmesi ve boşalması ile ilgili. Araştırmacılar, insan gözüyle tespit edilmesi zor olan ışık parıltılarını belgelemek için yüksek hızlı kameralar kullandılar.
Mikrolightning’in küçük flaşlarını görmek zor olsa da, hala çok fazla enerji taşıyorlar. Araştırmacılar bu gücü, Dünya’nın erken dönemlerinde mevcut olduğu düşünülen nitrojen, metan, karbondioksit ve amonyak gazlarını içeren bir gaz karışımına oda sıcaklığında su püskürterek gösterdiler. Bunun sonucunda hidrojen siyanür, amino asit glisin ve urasil gibi karbon-azot bağlarına sahip organik moleküller oluştu.
Çarpan Dalgalar, Şelaleler ve Yaşam Kıvılcımı
Araştırmacılar bu bulguların, gezegendeki yaşamı başlatanın ille de yıldırımlar değil, çarpan dalgalar ya da şelalelerin çıkardığı küçük kıvılcımlar olduğunu gösterdiğini savunuyor.
Zare, “Dünya’nın erken dönemlerinde, her yerde su püskürmeleri vardı – yarıklara veya kayalara doğru ve bunlar birikerek bu kimyasal reaksiyonu yaratabilir” dedi. “Bence bu, insanların Miller-Urey hipoteziyle ilgili pek çok sorununun üstesinden geliyor.”
Suyun Kimyadaki Rolünü Yeniden Değerlendirmek
Zare’nin araştırma ekibi, su buharının gübrede önemli bir bileşen olan amonyak üretimine nasıl yardımcı olabileceği ve su damlacıklarının kendiliğinden nasıl hidrojen peroksit ürettiği de dahil olmak üzere küçük su parçalarının potansiyel gücünü araştırmaya odaklanıyor.
“Suyu genellikle çok iyi huylu olarak düşünürüz, ancak küçük damlacıklar şeklinde bölündüğünde su oldukça reaktiftir” dedi.
Kaynak: https://scitechdaily.com