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पृथ्वी पर जीवन तारे का अंत द्वारा ही संभव बनाया गया था। कार्बन और ऑक्सीजन की तरह परमाणुओं सितारों की पिछले कुछ मर रहा है हाँफना में निष्कासित कर दिया के बाद हाइड्रोजन ईंधन के अपने अंतिम आपूर्ति इस्तेमाल किया गया गया था।
जीवन को बनाने के लिए एक साथ आया यह तारा-पिंड अभी भी एक रहस्य है, लेकिन वैज्ञानिकों को पता है कि कुछ परमाणु संयोजन आवश्यक थे। जल - दो हाइड्रोजन परमाणु एक ऑक्सीजन परमाणु से जुड़े हैं, जो पृथ्वी पर जीवन के विकास के लिए महत्वपूर्ण है, और इसलिए नासा के मिशन अब जीवन को कहीं और खोजने की उम्मीद में अन्य दुनिया पर पानी खोजते हैं। ज्यादातर कार्बन परमाणुओं से निर्मित कार्बनिक अणुओं को भी महत्वपूर्ण माना जाता है, क्योंकि पृथ्वी पर सभी जीवन कार्बन-आधारित हैं।
जीवन की उत्पत्ति के सबसे लोकप्रिय सिद्धांतों का कहना है कि आवश्यक रसायन विज्ञान समुद्र तल पर या कुछ धूप में उथले पूल में हाइड्रोथर्मल वेंट पर होता है। अंतरिक्ष की ठंड गहराई, में जीवन फार्म के लिए मूल सामग्री के कई कि हालांकि, पिछले कुछ वर्षों में खोजों से पता चला है, जहां जीवन में हम जानते हैं के रूप में यह संभव नहीं है।
मरने वाले सितारों को कार्बन से बाहर निकालने के बाद, कुछ कार्बन परमाणु हाइड्रोजन के साथ मिलकर पॉलीसाइक्लिक एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन (PAHs) बनाते हैं। पीएएच - जले हुए टोस्ट के झुलसे हुए हिस्सों के समान एक प्रकार का कार्बन कालिख - अंतरिक्ष में सबसे प्रचुर मात्रा में कार्बनिक यौगिक हैं, और कार्बोनिअस चोंडराईट उल्कापिंडों का एक प्राथमिक घटक है। यद्यपि पीएएच जीवित कोशिकाओं में नहीं पाए जाते हैं, उन्हें क्विनोन, अणुओं में परिवर्तित किया जा सकता है जो सेलुलर ऊर्जा प्रक्रियाओं में शामिल हैं। उदाहरण के लिए, क्विनोन प्रकाश संश्लेषण में एक आवश्यक भूमिका निभाते हैं, पौधों को रासायनिक ऊर्जा में प्रकाश की मदद करते हैं।
पीएएच का परिवर्तन बर्फ और धूल के अंतरवर्ती बादलों में होता है। अंतरिक्ष के माध्यम से तैरने के बाद, पीएएच अंततः इन "घने आणविक बादलों" में संघनित हो जाता है। कुछ बाहर इन बादलों ब्लॉक में सामग्री लेकिन अंतरिक्ष के कठोर विकिरण के सभी नहीं। बादलों के माध्यम से फ़िल्टर करने वाला विकिरण पीएएच और अन्य सामग्री को संशोधित करता है।
बादलों के इन्फ्रारेड और रेडियो टेलीस्कोप अवलोकनों ने पीएएच, साथ ही फैटी एसिड, सरल शर्करा, अमीनो एसिड ग्लाइसिन की बेहोश मात्रा और 100 से अधिक अन्य अणुओं, जिनमें पानी, कार्बन मोनोऑक्साइड, अमोनिया, फॉर्मलाडिहाइड और हाइड्रोजन साइनाइड शामिल हैं, का पता लगाया है।
बादलों को कभी भी सीधे नमूना नहीं लिया गया है - वे बहुत दूर हैं - इसलिए यह पुष्टि करने के लिए कि बादलों में रासायनिक रूप से क्या हो रहा है, नासा के एम्स रिसर्च सेंटर में एस्ट्रोकेमिस्ट्री प्रयोगशाला में मैक्स बर्नस्टीन और स्कॉट सैंडफोर्ड के नेतृत्व में एक अनुसंधान दल ने नकल करने के लिए प्रयोग किए। बादल की स्थिति।
एक प्रयोग में, एक पीएएच / पानी का मिश्रण नमक पर वाष्प-जमा होता है और फिर पराबैंगनी (यूवी) विकिरण के साथ बमबारी करता है। यह शोधकर्ताओं को यह देखने की अनुमति देता है कि बुनियादी पीएएच कंकाल किनोन में कैसे बदल जाता है। तीन जीवन प्रणालियों में सबसे प्रचुर मात्रा अमीनो एसिड - पानी, अमोनिया, हाइड्रोजन साइनाइड, और मेथनॉल के एक जमे हुए मिश्रण (formaldehyde का पूर्वाभ्यास रासायनिक) Irradiating एमिनो एसिड ग्लाइसिन, alanine और सेरीन उत्पन्न करता है।
वैज्ञानिकों ने आदिम जैविक सेल जैसी संरचनाएं, या पुटिकाएं बनाई हैं।
क्योंकि UV अंतरिक्ष में एकमात्र प्रकार का विकिरण नहीं है, इसलिए शोधकर्ताओं ने PAHs को मेगा-इलेक्ट्रॉन वोल्ट (MeV) प्रोटॉन के साथ बमबारी करने के लिए एक वैन डे ग्रैफ जनरेटर का उपयोग किया है, जिसमें कॉस्मिक किरणों के समान ऊर्जा होती है। पीएएच के लिए MeV परिणाम समान थे, हालांकि यूवी बमबारी के समान नहीं थे। एमिनो एसिड के लिए एक MeV अध्ययन अभी तक आयोजित नहीं किया गया है।
इन प्रयोगों से पता चलता है कि यूवी और विकिरण के अन्य रूप कम तापमान और घने बादलों के दबाव में रासायनिक बंधनों को तोड़ने के लिए आवश्यक ऊर्जा प्रदान करते हैं। क्योंकि परमाणु अभी भी बर्फ में बंद हैं, अणु अलग नहीं होते हैं, लेकिन इसके बजाय अधिक जटिल संरचनाओं में पुन: संयोजित होते हैं।
जेसन डॉर्किन के नेतृत्व में एक अन्य प्रयोग में, पानी, मेथनॉल, अमोनिया और कार्बन मोनोऑक्साइड के जमे हुए मिश्रण को यूवी विकिरण के अधीन किया गया। इस संयोजन से पानी में डूबे होने पर बुलबुले बनाने वाली जैविक सामग्री निकली। ये बुलबुले कोशिका झिल्ली की याद दिलाते हैं जो जीवन की रसायन विज्ञान को घेरते हैं और इसे बाहर की दुनिया से अलग करते हैं।
बुलबुले इस प्रयोग में उत्पादित थे 10 से 40 माइक्रोमीटर के बीच, या लाल रक्त कोशिकाओं के आकार के बारे में। यूवी प्रकाश के संपर्क में आने पर, बुलबुले, फ्लोरोसेंट या चमकता हुआ। यूवी अवशोषित और दृश्य प्रकाश में यह इस तरह से एक आदिम सेल करने के लिए ऊर्जा प्रदान कर सकता है में परिवर्तित। यदि इस तरह के बुलबुले जीवन की उत्पत्ति में भूमिका निभाते हैं, तो प्रतिदीप्ति प्रकाश संश्लेषण के लिए एक अग्रदूत साबित हो सकता है।
प्रतिदीप्ति भी सनस्क्रीन के रूप में कार्य कर सकती है, किसी भी क्षति को फैलाना जो अन्यथा यूवी विकिरण द्वारा भड़काया जाएगा। इस तरह का एक सुरक्षात्मक कार्य प्रारंभिक पृथ्वी पर जीवन के लिए महत्वपूर्ण होता, क्योंकि ओजोन परत, जो सूर्य की सबसे विनाशकारी यूवी किरणों को रोकती है, जब तक कि प्रकाश संश्लेषक जीवन ऑक्सीजन का उत्पादन करना शुरू नहीं करता है।
अंतरिक्ष बादलों से लेकर जीवन के बीज तक
अंतरिक्ष में घने आणविक बादल अंततः नए तारे बनाने के लिए गुरुत्वाकर्षण रूप से ढह जाते हैं। बचे हुए धूल के कुछ बाद में प्रपत्र क्षुद्रग्रहों और धूमकेतु के लिए एक साथ गुच्छों, और इन क्षुद्रग्रहों के कुछ पेड़ों का झुरमुट ग्रहों कोर बनाने के लिए। हमारे ग्रह पर, तब जो कुछ भी मूल सामग्री हाथ में थी, उससे जीवन उत्पन्न हुआ।
जीवित कोशिकाओं के निर्माण के लिए आवश्यक बड़े अणु हैं:
* प्रोटीन
* कार्बोहाइड्रेट (शर्करा)
* लिपिड (वसा)
* न्यूक्लिक एसिड
उल्कापिंडों में अमीनो एसिड (प्रोटीन के निर्माण खंड), शर्करा, फैटी एसिड (लिपिड के निर्माण खंड) और न्यूक्लिक एसिड आधार शामिल पाए गए हैं। Murchison उल्का, उदाहरण के लिए, फैटी एसिड की चेन, शर्करा के विभिन्न प्रकार, सभी पांच न्यूक्लिक एसिड अड्डों, और अधिक से अधिक 70 विभिन्न अमीनो एसिड होता है (जीवन 20 का उपयोग करता है एसिड अमीनो केवल छह जिनमें से Murchison उल्का में हैं)।
क्योंकि इस तरह के कोयले संबंधी उल्कापिंड आम तौर पर संरचना में एक समान हैं, वे प्रारंभिक धूल के बादल जहाँ से सूर्य और सौर प्रणाली पैदा हुए थे के प्रतिनिधि माना जाता है। तो ऐसा लगता है कि जीवन के लिए आवश्यक लगभग सब कुछ शुरुआत में उपलब्ध था, और उल्कापिंड और धूमकेतु समय के साथ ग्रहों को इन सामग्रियों की ताजा डिलीवरी करते हैं।
अगर यह सच है, और अगर आणविक धूल के बादल रासायनिक रूप से पूरे आकाशगंगा में समान हैं, तो जीवन के लिए सामग्री व्यापक होनी चाहिए।
जीवन के लिए सामग्री की अजैव उत्पादन का नकारात्मक पक्ष यह है कि उनमें से कोई भी "बायोमार्कर," संकेतक है कि जीवन एक विशेष वातावरण में मौजूद है के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।
एलन हिल्स मैक्स बर्नस्टीन अंक बायोमार्कर है कि जीवन का सबूत नहीं प्रदान की थी का एक उदाहरण के रूप में 84001 उल्का। 1996 में, नासा के जॉनसन स्पेस सेंटर के डेव मैके और उनके सहयोगियों ने घोषणा की कि इस मार्शल उल्कापिंड के भीतर चार संभावित बायोमार्कर थे। ALH84001 में कार्बन ग्लोब्यूल्स थे PAHs, जैविक रसायन विज्ञान के एक खनिज वितरण विचारोत्तेजक, मैग्नेटाइट क्रिस्टल बैक्टीरिया द्वारा निर्मित और बैक्टीरिया जैसी आकृति वाले। जबकि प्रत्येक को जीवन के लिए सबूत नहीं माना जाता था, लेकिन संयोजन में चार सम्मोहक लग रहे थे।
मैके की घोषणा के बाद, बाद के अध्ययनों में पाया गया कि इनमें से प्रत्येक तथाकथित बायोमार्कर का उत्पादन गैर-जीवित साधनों द्वारा भी किया जा सकता है। ज्यादातर वैज्ञानिकों इसलिए अब विश्वास है कि उल्का होते विदेशी जीवन नहीं जीवाश्म करता झुका रहे हैं।
बर्नस्टीन कहते हैं, "जैसे ही उनके पास परिणाम आया, लोग उनके लिए बंदूक चलाने लगे क्योंकि यह काम करता है।" "जब हम मंगल ग्रह पर या यूरोपा पर बायोमार्कर के साथ आते हैं, तो एक त्रुटि नहीं करने की हमारी संभावना बहुत बेहतर होगी यदि हम पहले ही उन लोगों के बराबर काम कर चुके हैं जो मैकके, एट अल।, ने उनके लेख को प्रकाशित किया था।"
बर्नस्टीन का कहना है कि अन्य ग्रहों पर स्थितियों का अनुकरण करके, वैज्ञानिक यह पता लगा सकते हैं कि रासायनिक और भौगोलिक रूप से वहां क्या होना चाहिए। फिर, जब हम किसी ग्रह पर जाते हैं, तो हम देख सकते हैं कि वास्तविकता कितनी निकटता से भविष्यवाणियों से मेल खाती है। यदि ग्रह पर ऐसा कुछ भी है जिसकी हमें उम्मीद नहीं है, तो यह संकेत हो सकता है कि जीवन प्रक्रियाओं ने तस्वीर बदल दी है।
बर्नस्टीन कहते हैं, "मंगल पर या यूरोपा पर आपके पास जो सामग्री है वह वितरित की गई है।" "इसके अलावा, आप जो कुछ भी बाद में गठन किया है जो कुछ भी से स्थिति मौजूद हैं की है। इसलिए (जीवन की तलाश के लिए), आपको उन अणुओं को देखने की जरूरत है जो वहां हैं और रसायन विज्ञान को ध्यान में रखें जो समय के साथ हुआ है। "
बर्नस्टीन का मानना है कि अन्य दुनिया पर बायोमार्कर हो सकता है। जैविक अणु अक्सर दो रूपों में आते हैं, जबकि रासायनिक रूप से समान, विपरीत आकार होते हैं: एक "बाएं हाथ", और इसकी दर्पण छवि, एक "दाएं हाथ"। एक अणु की मनमानी कैसे परमाणुओं बंधन के कारण है। जबकि संपूर्णता प्रकृति में समान रूप से बिखरी हुई है, ज्यादातर मामलों में पृथ्वी पर रहने वाले सिस्टम में बाएं हाथ के अमीनो एसिड और दाएं हाथ के शक्कर होते हैं। बर्नस्टीन कहते हैं, अगर अन्य ग्रहों पर अणुओं को एक अलग प्राथमिकता दी जाती है, तो यह विदेशी जीवन का संकेत हो सकता है।
"अगर आप शक्कर या अमीनो एसिड हमारे दाहिनी ओर होने के साथ मंगल ग्रह या यूरोपा के पास गया और आप एक पूर्वाग्रह हमारा के रूप में ही देखा था, है, तो लोग बस शक यह संदूषण था," बर्नस्टीन कहते हैं। "लेकिन अगर आपने एक अमीनो एसिड को दाईं ओर एक पूर्वाग्रह के साथ देखा, या यदि आपने एक चीनी को देखा जो कि बाईं ओर एक पूर्वाग्रह था - दूसरे शब्दों में, हमारा रूप नहीं - जो वास्तव में सम्मोहक होगा।"
हालांकि, बर्नस्टीन ने ध्यान दिया कि उल्कापिंडों में पाए जाने वाले चिरल रूप पृथ्वी पर दिखाई देने वाली चीज़ों को दर्शाते हैं: उल्कापिंडों में बाएँ हाथ के अमीनो एसिड और दायें हाथ की शक्कर होती है। यदि उल्कापिंड पृथ्वी पर जीवन के लिए टेम्पलेट का प्रतिनिधित्व करते हैं, तो सौर मंडल में कहीं और जीवन भी उसी पूर्वाग्रह को प्रतिबिंबित कर सकता है। इस प्रकार, जीवन के प्रमाण के लिए चिरायता से अधिक कुछ की आवश्यकता हो सकती है। बर्नस्टीन का कहना है कि अणुओं की जंजीरों को ढूंढना, "जैसे कि अमीनो एसिड के एक जोड़े को एक साथ जोड़ा गया है," जीवन के लिए भी सबूत हो सकता है, "क्योंकि उल्कापिंड में हम केवल एकल अणुओं को देखते हैं।"
मूल स्रोत: NASA Astrobiology
