Een promovendus in Sydney heeft een mini-universum gebouwd in een glazen fles en daarmee kosmisch stof gemaakt dat verschillende chemische elementen bevat die essentieel zijn voor leven. Het experiment produceerde koolstofrijke moleculen die dezelfde infraroodsignalen uitzenden als echt stof dat tussen sterren zweeft. Dit betekent dat wetenschappers nu kunnen bestuderen hoe de ingrediënten voor leven in de ruimte zijn ontstaan, zonder te wachten tot een asteroïde of komeet een monster naar de aarde brengt.
De chemie van een ster nagemaakt in een laboratoriumbuis
Linda Losurdo, promovendus in materialen- en plasmafysica aan de Universiteit van Sydney, mengde drie gassen: stikstof, kooldioxide en acetyleen. Ze plaatste ze in glazen buizen en stelde het mengsel bloot aan een krachtige elektrische lading. De lading simuleerde de energetische omstandigheden nabij sterren en supernovaresten. Het proces veranderde de gassen in vast, koolstofrijk stof dat sterk lijkt op het materiaal dat astronomen detecteren in de interstellaire ruimte en in kometen, asteroïden en meteorieten.
Moleculen die overeenkomen met het echte werk
Het laboratoriumstof bevat complexe combinaties van koolstof, waterstof, zuurstof en stikstof. Wetenschappers noemen dit CHON-moleculen. Ze komen voor in veel organische stoffen die belangrijk worden geacht voor leven. De monsters van Losurdo produceerden dezelfde kenmerkende infraroodsignaturen die astronomen gebruiken om kosmisch stof in de ruimte te identificeren. Die overeenkomst geeft aan dat het experiment de chemische reacties getrouw nabootst waarvan wordt aangenomen dat ze in echte kosmische omgevingen plaatsvinden. De bevindingen zijn gepubliceerd in The Astrophysical Journal van de American Astronomical Society.
Waarom dit belangrijk is voor het begrijpen van de oorsprong van leven
Hoe het leven op aarde begon, blijft een van de grootste onbeantwoorde vragen in de wetenschap. Onderzoekers blijven onderzoeken of de eerste organische moleculen op de jonge planeet zijn ontstaan, aan boord van kometen en meteorieten zijn aangekomen, of zijn afgeleverd terwijl het zonnestelsel nog vorm kreeg. Dit experiment biedt een nieuwe manier om die ideeën te testen. Door analoge omgevingen in het laboratorium te bouwen, kunnen wetenschappers de structuur van kosmisch stof reverse-engineeren met behulp van de infraroodvingerafdrukken. Losurdo zei dat deze aanpak enorm inzicht kan geven in hoe koolstofhoudend kosmisch stof ontstaat in het plasma dat wordt uitgestoten door grote oude sterren of in kosmische kraamkamers waar sterren worden geboren. Het stof kan moleculen bevatten die essentieel kunnen zijn voor leven.
