इस्पानोल सेंटर फॉर एस्ट्रोबायोलॉजी (CAB) की इज़ास्कुन जिमेनेज-सेरा के नेतृत्व में खगोलविदों के एक अंतरराष्ट्रीय समूह ने एक अभूतपूर्व खोज की सूचना दी है: अंतरतारकीय माध्यम में पहली बार एक वास्तविक चीनी - एरिथ्रुलोज, एक चार-कार्बन केटोज़, जिसे पृथ्वीवासी रास्पबेरी और सनस्क्रीन सौंदर्य प्रसाधनों के एक घटक के रूप में जानते हैं - का पता चला है। खोज 'नेचर एस्ट्रोनॉमी' जर्नल में प्रकाशित हुई है और arXiv.org पर प्रीप्रिंट के रूप में नंबर 2606.03313 के तहत उपलब्ध है।
खगोलविदों ने हमारे गांगेय के केंद्रीय आणविक क्षेत्र में स्थित आणविक बादल G+0.693-0.027 की ओर दो रेडियो दूरबीनों - येबेस वेधशाला (स्पेन) की 40-मीटर दूरबीन और IRAM (अंतरराष्ट्रीय वेधशाला) की 30-मीटर दूरबीन - को लक्षित किया, जो सूर्य से लगभग 26.7 हजार प्रकाश वर्ष दूर है। अवलोकन मार्च 2021 से अप्रैल 2024 तक किए गए और 7 मिमी, 3 मिमी और 2 मिमी बैंडों में 91 गीगाहर्ट्ज से अधिक को कवर किया। टीम ने 12 स्पेक्ट्रल लाइनों का पता लगाया, जो बास्क कंट्री विश्वविद्यालय में मापी गई एरिथ्रुलोज के प्रयोगशाला स्पेक्ट्रम से सटीक रूप से मेल खाती हैं। आकस्मिक संयोग की कम संभावना (केवल 0.2%) से खोज की विश्वसनीयता की पुष्टि की गई है।
यह एक अजीब तथ्य की तरह लग सकता है, लेकिन क्या यह महत्वपूर्ण है? यह महत्वपूर्ण है, और यहाँ क्यों है। शर्करा मौलिक बायोमॉलिक्यूल्स हैं जो जीवन के लिए आवश्यक हैं। वे ऊर्जा स्रोत के रूप में काम करते हैं, डीएनए और आरएनए का हिस्सा बनते हैं, और चयापचय प्रक्रियाओं में भाग लेते हैं। यह प्रश्न कि प्रारंभिक पृथ्वी पर सबसे सरल शर्करा कैसे पहुंचे, जीवन की उत्पत्ति के अनुसंधान के केंद्रीय प्रश्नों में से एक बना हुआ है।
पहले, रिबोज, ग्लूकोज और अन्य मोनोसैकराइड्स को उल्कापिंडों और क्षुद्रग्रहों (क्षुद्रग्रह बेन्नू के नमूने सहित) में पाया गया था, जो संभवतः बाह्य उत्पत्ति का संकेत देता है। हालांकि, अंतरतारकीय माध्यम में अब तक कोई भी वास्तविक चीनी नहीं मिली थी। एकमात्र ज्ञात संबंधित यौगिक ग्लाइकोलल्डिहाइड था - सबसे सरल डायोस, जिसे हाइड्रोक्सील्डिहाइड के रूप में वर्गीकृत किया गया है, न कि वास्तविक शर्करा के रूप में।
अंतरिक्ष में जटिल अणुओं के निर्माण का शास्त्रीय मॉडल एक चरण-दर-चरण वृद्धि मानता है: पहले एक-कार्बन अणु बनता है, फिर दो-कार्बन, फिर तीन-कार्बन - और इसी तरह। लेकिन एरिथ्रुलोज के साथ, सब कुछ अलग निकला। शोधकर्ताओं, जिमेनेज-सेरा सहित, ने एक अप्रत्याशित स्पष्टीकरण प्रस्तावित किया: एरिथ्रुलोज क्रमिक रूप से नहीं, बल्कि दो दो-कार्बन टुकड़ों - ग्लाइकोलल्डिहाइड और एथिलीन ग्लाइकॉल के अणुओं - को सीधे अंतरिक्ष धूल कणों की बर्फीली सतह पर मिलाकर बनता है। ये अणु टकराते हैं, ब्रह्मांडीय विकिरण के प्रभाव में चिपक जाते हैं, और चार-कार्बन केटोज़ का जन्म होता है।
क्वांटम-केमिकल गणनाओं और कंप्यूटर एस्ट्रोकेमिकल मॉडलिंग ने पुष्टि की है कि यह तंत्र 20-30 K (लगभग -250 डिग्री सेल्सियस) के तापमान पर काम करता है, जो कि गांगेय केंद्र में बर्फीले धूल कणों के लिए विशिष्ट है - वही क्षेत्र जहां यह खोज की गई थी।
एरिथ्रुलोज तीन-कार्बन शर्करा ग्लिसरल्डिहाइड और डायहाइड्रॉक्सीएसिटोन की तुलना में कम से कम 8-17 गुना अधिक प्रचुर मात्रा में पाया गया, जो आणविक बादल G+0.693-0.027 में बिल्कुल भी नहीं पाया गया। इसके कई अनूठे गुण हैं:
- अंतरतारकीय माध्यम में पाई जाने वाली पहली चीनी
- अंतरतारकीय स्थान में दूसरा काइरल अणु (एक असममित संरचना के साथ, बाएं और दाएं हाथ की तरह)
- अंतरतारकीय माध्यम में पहचानी गई 14 परमाणुओं का सबसे बड़ा अचक्रीय (गैर-चक्रीय) अणु।
यह खोज इस बात की हमारी समझ को उलट देती है कि जीवन कैसे उत्पन्न हो सकता है। एरिथ्रुलोज जैसे केटोज़ जलीय माध्यम में आसानी से एल्डोस में परिवर्तित हो जाते हैं - विशेष रूप से, थ्रेओस में, जो सरल पेंटोस (पांच-कार्बन शर्करा) से संबंधित है। थ्रेओस, बदले में, आरएनए के संभावित अग्रदूत के रूप में देखा जाता है - एक अणु जो, कई वैज्ञानिकों के अनुसार, पृथ्वी पर जीवन का पहला आनुवंशिक पदार्थ था।
शोधकर्ताओं का सुझाव है कि निम्नलिखित परिदृश्य: शर्करा हमारे प्रोटो-सौर नेबुला (गैस-धूल बादल जिससे सूर्य और ग्रह बने) में बने, फिर छोटे पिंडों - धूमकेतु और क्षुद्रग्रहों - का हिस्सा बन गए, और उल्कापिंड की बमबारी के परिणामस्वरूप युवा पृथ्वी पर पहुँचाए गए। गणनाओं के अनुसार, देर से भारी बमबारी (लगभग 4.1-3.8 बिलियन वर्ष पहले) के दौरान, हमारी ग्रह की सतह पर 0.5 से 50 मिलियन टन चीनी गिर सकती थी। जैविक पदार्थों की ये विशाल मात्रा प्रीबायोटिक सूप के निर्माण में योगदान कर सकती है - रासायनिक स्नान जिसमें जीवन के पहले अणुओं का जन्म हुआ।
एरिथ्रुलोज की खोज एस्ट्रोकेमिस्ट्री और एस्ट्रोबायोलॉजी में एक नया मोर्चा खोलती है। अब वैज्ञानिक अंतरतारकीय बादलों और प्रोटो-प्लैनेटरी डिस्क में अन्य शर्करा की व्यवस्थित रूप से तलाश करेंगे - सबसे पहले रिबोज और डीऑक्सीराइबोज, जो आधुनिक डीएनए और आरएनए का आधार बनाते हैं। यह शोध यह दिखा सकता है कि अंतरिक्ष में प्रमुख बायोमॉलिक्यूल्स के निर्माण की प्रक्रियाएं कितनी सार्वभौमिक हैं।
यह खोज यह भी पुष्टि करती है कि जटिल प्रीबायोटिक अणु न केवल उत्पन्न होते हैं, बल्कि अंतरतारकीय माध्यम की चरम स्थितियों में भी जीवित रहते हैं - ठंडी, पतली गैस में, ब्रह्मांडीय किरणों के बमबारी के तहत। इसका मतलब है कि ये अणु हमारे गांगेय और उससे आगे सर्वव्यापी हो सकते हैं। और यह, बदले में, इस बारे में हमारी समझ को बहुत बढ़ाता है कि ब्रह्मांड में कितने लोकों पर पृथ्वी जैसा जीवन उत्पन्न हो सकता है।
