Az új eredmény alátámasztja azt az elképzelést, miszerint a földi élet kialakulásához szükséges alapvető molekulák a világűrben keletkezhettek, és üstökösök, illetve meteoritok szállíthatták őket az ősi Földre. Jelen kutatás vezetője, Karen Smith, a Pennsylvania Állami Egyetem kutatója szerint egyáltalán nem egyszerű dolog kapcsolatot teremteni a meteoritok és az élet keletkezése között. Korábbi vizsgálatok szerint például a B3-vitamin kialakulhatott az ősi Föld biológiailag steril környezetében, de talán egyéb források is jól jöhettek. A nikotinsav és niacin néven is ismert B3-vitamin fontos szerepet játszik a nad (nikotinamid-adenin-dinukleotid) szintetizálódásában, ami alapvető jelentőséggel bír az anyagcserében, és valószínűleg nagyon korán megjelent. Nem ez az első eset, hogy meteoritokban B3-vitamint találnak: 2001-ben Sandra Pizzarello, az Arizona Állami Egyetem professzora a kanadai British Columbia tartományban található Tagish-tó mellett talált meteoritban azonosította más piridinkarbonsav-molekulák mellett.
Az új kutatás keretében a NASA Goddard Space Flight Center asztrobiológiai laboratóriumában Smith és munkatársai nyolc különböző, szénben gazdag meteoritot (CM–2 szenes kondritok) vizsgáltak, melyekben a B3-vitamin szintje 30-tól 600 ppb (1 ppb nagyjából 1 μg/l) értékig terjedt. A B3-vitamin mellett találtak más piridinkarbonsav molekulákat, és először piridindikarbonsavat is. Smith szerint felfedeztek egy mintázatot: kevesebb B3-vitamin – és más piridinkarbonsav – található azokban a meteoritokban, amelyek vizes aszteroidákból származnak. Elképzelhető, hogy ezek a molekulák a vízzel való hosszabb érintkezés következtében semmisültek meg. Smith és kollégái olyan előzetes laboratóriumi kísérleteket is végeztek, melyekben a csillagközi térben fennálló feltételeket szimulálták, és kimutatták, hogy a B3-vitamin és más piridinkarbonsav-molekulák is szintetizálódhatnak jégszemcséken.
A széles körben elfogadott elképzelés szerint a Naprendszer gáz, por- és jégrészecskék felhőjének saját gravitációja hatására végbemenő sűrűsödéséből alakult ki. A por- és jégcsomók üstökösökké és aszteroidákká álltak össze, melyek ütközése holdméretű objektumokat, planetezimálokat hozott létre, közülük pedig néhány végül egybeolvadt, létrehozva így a bolygókat. A világűrt a közeli csillagok és a mélyűr heves folyamatainak – szupernóva-robbanások, anyagot elnyelő fekete lyukak – elektromágneses és részecskesugárzása tölti ki. A sugárzás kémiai reakciókat indíthatott be a Naprendszert létrehozó felhőben, e reakciók némelyike pedig a B3-vitaminhoz hasonló, biológiailag fontos molekulák szintetizálódását eredményezhette.
A kisbolygókat és az üstökösöket többé-kevésbé a Naprendszer kialakulási folyamata ősi maradványainak tekintjük, a meteoritok pedig az aszteroidákból a Földre hullott minták. Vannak azonban az ősi aszteroidáknál fiatalabb kisbolygók is. Röviddel a kialakulásuk után a vizes közegben végbemenő reakciók következtében az aszteroidák át is alakulhatnak. Amint növekednek, a kisbolygók a preszoláris ködből radioaktív anyagokat is bekebeleznek. Ha ezekből elegendő gyűlik össze az aszteroidában, a radioaktív bomlás közben felszabaduló hő megolvaszthatja a jeget a belsejében. Az ezekből a kisbolygókból származó meteoritok kémiai és ásványtani vizsgálatával a kutatók meg tudják határozni, hogy a víz milyen hatást gyakorolt az adott aszteroidákra.
Ha a kisbolygók más aszteroidákkal vagy meteoroidokkal ütköznek, kisebb-nagyobb darabok törhetnek le róluk, amelyek aztán a Föld felé vezető pályára állhatnak és végül esetleg meteoritként bolygónkra hullhatnak. Bár a meteoritok a kisbolygók értékes darabjai, ritkán találják meg őket azonnal a lehullásuk után, így hosszabb idő után a földi kémiai és biológiai folyamatok is nyomot hagyhatnak rajtuk.
A Smith által vezetett kutatócsoportnak két oka is volt arra, hogy kételkedjen a meteoritjaiban talált B3-vitamin és egyéb molekulák földi (biológiai) eredetében. Az egyik az, hogy a B3-vitamint szerkezeti izomerjeivel együtt találták – melyek ugyanolyan kémiai összetételű molekulák, de az atomok eltérő sorrendben kapcsolódnak. Ezek a molekulák azonban az élet szempontjából irrelevánsak. A „mesterséges” kémiával szemben, amely előbb-utóbb minden lehetséges molekulát képes lesz előállítani, a természet kémiája csak azokat produkálja, melyek például az élethez szükségesek. Ha a meteoritokban található B3-vitamin mint szennyeződés forrása a földi bioszféra lett volna, akkor csak magát a B3-vitamint találhatták volna meg a mintákban, a kapcsolódó molekulákat nem. Másodszor: a meteoritokban azonosított B3-vitamin mennyisége összefügg azzal, hogy az aszteroida, amelyből származnak, milyen módon változott meg a víz hatására. Ez a korreláció pedig nagyon valószínűtlen lenne, ha a vitamin földi szennyeződésből eredne.
A csoport további, az intersztelláris térben fennálló feltételeket sokkal jobban reprodukáló kémiai kísérleteket tervez, hogy még jobban megérthessük, miként keletkezhet a B3-vitamin az űrbéli jégrészecskéken. Smith magyarázata szerint a kísérleteket piridin-szén-dioxid-jéggel végezték, a későbbiekben azonban vízjeget – a csillagközi jég domináns komponensét – is hozzá akarnak adni a mintához, hogy a B3-vitamint egyszerűbb szerves építőelemekből szintetizálják, és így ellenőrizzék az eredményeket.
Az eredményeket részletező szakcikk a Geochimica et Cosmochimica Acta című folyóirat netes felületén jelent meg.
Hasonló cikkeket olvashat a Csillagászat.hu oldalon.
