Kelompok astronom internasional yang dipimpin oleh Izaskun Jiménez-Serra dari Pusat Astrobiologi Spanyol (CAB) melaporkan penemuan yang belum pernah terjadi sebelumnya: gula asli — eritrulosa, ketoza empat karbon yang dikenal manusia sebagai komponen raspberry dan kosmetik tabir surya — telah terdeteksi di lingkungan antarbintang untuk pertama kalinya. Penemuan ini dipublikasikan dalam jurnal "Nature Astronomy" dan tersedia dalam bentuk preprint di arXiv.org dengan nomor 2606.03313.
Para astronom mengarahkan dua teleskop radio — teleskop 40 meter Observatorium Yebes (Spanyol) dan teleskop IRAM 30 meter (observatorium internasional) — ke awan molekuler G+0.693-0.027, yang terletak di Zona Molekuler Sentral Galaksi kita, sekitar 26,7 ribu tahun cahaya dari Matahari. Pengamatan dilakukan antara Maret 2021 dan April 2024, mencakup lebih dari 91 GHz dalam pita 7 mm, 3 mm, dan 2 mm. Tim menemukan 12 garis spektral yang cocok persis dengan spektrum laboratorium eritrulosa yang diukur di Universitas Basque. Keandalan penemuan ini dikonfirmasi oleh probabilitas rendah kejadian kebetulan (hanya 0,2%).
Mungkin terdengar seperti fakta yang menarik, tetapi apakah ini penting? Ya, ini penting, dan inilah alasannya. Gula adalah biomolekul fundamental yang penting untuk kehidupan. Mereka berfungsi sebagai sumber energi, merupakan bagian dari DNA dan RNA, dan berpartisipasi dalam proses metabolisme. Pertanyaan tentang bagaimana gula paling sederhana muncul di Bumi awal tetap menjadi salah satu pusat penelitian asal usul kehidupan.
Sebelumnya, ribosa, glukosa, dan monosakarida lainnya telah ditemukan dalam meteorit dan asteroid (termasuk tanah asteroid Bennu), yang menunjukkan kemungkinan asal luar angkasa. Namun, belum ada gula asli yang ditemukan di lingkungan antarbintang. Satu-satunya senyawa terkait yang diketahui adalah glikolaldehida — diosa paling sederhana, yang diklasifikasikan sebagai hidroksialdehida, bukan sakarida sejati.
Model klasik pembentukan molekul kompleks di luar angkasa menyiratkan penambahan bertahap: pertama, molekul dengan satu atom karbon terbentuk, kemudian dengan dua, kemudian dengan tiga — dan seterusnya. Tetapi dengan eritrulosa, semuanya ternyata berbeda. Para peneliti, termasuk Jiménez-Serra, mengusulkan penjelasan yang mengejutkan: eritrulosa tidak terbentuk secara bertahap, tetapi melalui penggabungan dua fragmen dua karbon — molekul glikolaldehida dan etilen glikol — langsung di permukaan es butiran debu kosmik. Molekul-molekul ini bertabrakan, saling menempel di bawah pengaruh radiasi kosmik, dan lahirlah ketoza empat karbon.
Perhitungan kuantum-kimia dan pemodelan astrokimi komputer mengkonfirmasi bahwa mekanisme semacam itu berfungsi pada suhu sekitar 20-30 K (sekitar minus 250 derajat Celsius), yang khas untuk butiran debu es di pusat Galaksi — wilayah tempat penemuan itu dibuat.
Eritrulosa ternyata setidaknya 8-17 kali lebih umum daripada gula tiga karbon seperti gliseraldehida dan dihidroksiaseton, yang sama sekali tidak ditemukan di awan G+0.693-0.027. Ia memiliki beberapa sifat unik:
- Gula pertama yang terdeteksi di lingkungan antarbintang
- Molekul kiral kedua di ruang antarbintang (dengan struktur asimetris, seperti tangan kiri dan kanan)
- Molekul asiklik (non-siklik) terbesar yang terdiri dari 14 atom yang teridentifikasi di lingkungan antarbintang.
Penemuan ini membalikkan pemahaman tentang bagaimana kehidupan mungkin telah dimulai. Ketoza seperti eritrulosa mudah diubah dalam lingkungan berair menjadi aldosa — khususnya, menjadi treosa, yang merupakan pentosa sederhana (gula lima karbon). Treosa, pada gilirannya, dianggap sebagai prekursor potensial RNA — molekul yang, menurut banyak ilmuwan, adalah materi genetik pertama kehidupan di Bumi.
Para peneliti mengusulkan skenario berikut: gula terbentuk di nebula protobintang kita (awan gas dan debu tempat Matahari dan planet-planet terbentuk), kemudian menjadi bagian dari benda-benda kecil — komet dan asteroid, dan dibawa ke Bumi muda sebagai hasil dari bombardir meteorit. Menurut perhitungan, selama bombardir berat akhir (sekitar 4,1-3,8 miliar tahun yang lalu), dari 0,5 hingga 50 juta ton gula ini bisa jatuh ke permukaan planet kita. Jumlah besar materi organik ini dapat berkontribusi pada pembentukan sup prebiotik — rendaman kimia di mana molekul kehidupan pertama muncul.
Penemuan eritrulosa membuka front baru dalam astrokimia dan astrobiologi. Sekarang, para ilmuwan akan secara sistematis mencari gula lain di awan antarbintang dan cakram protoplanet — terutama ribosa dan deoksiribosa, yang merupakan dasar dari DNA dan RNA modern. Penelitian ini dapat menunjukkan seberapa universal proses pembentukan biomolekul kunci di luar angkasa.
Penemuan ini juga mengkonfirmasi bahwa molekul prebiotik kompleks tidak hanya lahir tetapi juga bertahan dalam kondisi ekstrem lingkungan antarbintang — dalam gas dingin yang jarang, di bawah bombardir sinar kosmik. Ini berarti bahwa molekul semacam itu dapat tersebar luas di seluruh Galaksi kita dan sekitarnya. Dan ini, pada gilirannya, secara signifikan memperluas pemahaman kita tentang berapa banyak dunia di alam semesta yang dapat memiliki kehidupan yang mirip dengan Bumi.
