Ein seltsames neues Molekül im Raum könnte ein großen Geheimnis über das Leben lösen.

Mit einigen der modernsten Teleskope der Welt, hat ein paar Astronomen ein First of its Kind organisches Molekül in einer enormen Sternentstehung Cloud Tausende von Lichtjahren entfernt entdeckt. Und es könnte Aufschluss über eine schlecht verständliche Eigenschaften des Lebens auf der Erde.

Das Molekül, Propylenoxid (CH₃CHOCH₂), ist chiral, was bedeutet, dass es "Linkshänder" und "Rechtshänder" Versionen bilden kann, die sind perfekt symmetrisch und haben identische physikalische Eigenschaften. Chirale Moleküle werden vertraut, wer einen Intro-Biologie-Kurs absolviert hat – sie bilden das Rückgrat der DNA und die Bausteine der Proteine. Aber seltsamerweise die chiralen Moleküle Untermauerung unserer Biologie sind entweder links- oder rechtshändig, nie beide.

Wie entstand dieses Muster des Single-handedness oder "Homochirality," auf ist Erden ein Rätsel. Nun, könnte die erste Entdeckung von chiralen Molekülen außerhalb unseres Sonnensystems zu Antworten führen.

"Die Chiralität für Biologie, wirklich wichtig ist", sagte Brandon Carroll, einer der beiden Hauptautoren der Studie veröffentlicht heute in der Wissenschaft. "Alle Aminosäuren [auf der Erde] sind Linkshänder, und es lässt sie wirklich große und interessante Proteine zu bauen." DNA-Doppelhelix-Struktur basiert vollständig auf die Tatsache, dass es Rechtshänder Zucker für das Rückgrat verwendet."

Während die biologischen Vorteile des Homochirality offensichtlich sind, ist was weniger klar wie diese einzigartige Eigenschaft des Lebens entstanden und warum bestimmte Moleküle in der links oder Rechtshänder-Version vorhanden. Gegeben, dass die Bausteine des Lebens – einfache Ketten aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff – wahrscheinlich Muster der Chiralität jenseits der Erde zu studieren kam aus dem Weltraum, bietet ein Tool für peering in unserer fernen Vergangenheit.

Bis heute haben Astrobiologen chiralen Moleküle begraben in Meteoriten auf der Erde und in Stichproben auf der Oberfläche des Kometen gefunden. "Die Verbindung zwischen chiralen Moleküle im Weltall und Leben auf der Erde ist der Beweis dafür wir in Meteoriten sehen, wo gibt es eine leichte Überschuss [Links] Händen Aminosäuren," sagte Carroll. "Möchten Sie verstehen, woher dieser Überschuss kommt, ist studieren interstellare Wolken der früheren Link."

Das ist genau was Carroll und sein Co-Autor Brett McGuire, habe den letzten der letzten Jahre zu tun. Sie haben ihre Forschung auf Sagittarius B2, eine Wolke aus interstellarem Staub konzentriert, die wiegt mehr als 250.000 Sonnen und befindet sich etwa 28.000 Lichtjahre entfernt in Richtung der Mitte unserer Galaxie. SagB2 ist so etwas wie ein Heiliger Gral für Astrobiologie – die überwiegende Mehrheit der Moleküle, die jemals im Weltraum entdeckt in seiner wirbelnden, Strahlung bombardiert Staub beschmutzt worden. "Es ist einfach der beste Ort, um Moleküle zu finden," sagte McGuire Gizmodo.

Huckepack auf Jahre im Wert von Radio-Emissionsdaten auf SagB2 gesammelt durch das National Radio Astronomy Observatory, begann Carroll und McGuire vor kurzem eine Suche für Propylenoxid, eines der kleinsten und einfachsten chiralen Moleküle. Nach der Identifizierung einige vielversprechende spektrale Features im Dataset, bestätigte sie selbständig das Vorhandensein von Propylenoxid mit den Parks-Radio-Observatorium in Australien.

"Wenn Sie die Propylenoxid alle fanden wir addieren, wiegt es etwa vier Fünftel der Erde,", sagte Carroll, fügte hinzu, dass während das klingt viel, es im Vergleich zu der Größe der SagB2 Wolke verblasst, und nur an der Grenze unserer Nachweisgrenze ist. Größere und komplexere chiralen Moleküle werden voraussichtlich noch seltener und werden beweisen schwieriger zu entdecken.

Aber wir können keinen anderen chiralen Molekülen im interstellaren Raum, aufzulesen wichtige Einblicke in die Ursprünge des Homochirality auf der Erde zu finden. "Auch wenn wir anderen chiralen Molekülen nicht erkennen kann, wenn wir ein Übermaß an Händigkeit in Propylenoxid messen können, die hilfreich für das Verständnis der Prozesse chiralen Moleküle in eine oder andere Richtung fahren werde", sagte Carroll.

Es kann sein, dass wegen wie organische Moleküle Form in interstellaren Wolken, alle Leben, die überall in unserer Galaxie entsteht immer auf bestimmte Muster der Chiralität voreingenommen sein wird. Vielleicht sind Linkshänder Proteine und Rechtshänder Gencode grundlegende Merkmale des Lebens überall. Vielleicht sind die Muster, die auf der Erde entstanden weitere lokale Prozesse beeinflusst. Oder vielleicht sind sie nur zufällig.

Um diese Möglichkeiten zu unterscheiden zu starten, versuchen McGuire und Carroll jetzt, die Chiralität von der Propylenoxid bestimmen, was sie beobachtet haben. "Die Technologie ist vorhanden, aber die Beobachtungen sind zeitintensiv und nehmen sehr viel Mühe," McGuire sagte, erklärt, dass Chemiker polarisiertes Licht verwenden, um die Chiralität von organischen Molekülen im Labor den Zeitpunkt zu bestimmen. "Niemand hat jemals versucht, dies in der Astronomie zu tun."

Aber es ist eine würdige Herausforderung, nicht nur wegen was es über unsere Vergangenheit verraten könnte, aber aufgrund der Auswirkungen für die Zukunft der Menschheit. Wenn wir Leben auf anderen Welten zu entdecken, wird es nach einem ähnlichen oder unterschiedlichen Blaupause werden gebaut? Werden "kompatibel" mit unserer Biologie?

Dies sind die Art der Frage Science Fiction Autoren mit jahrelang gespielt haben, und die Antworten hätte reale Konsequenzen für unsere Fähigkeit, auf anderen Planeten zu überleben. Wie Carroll es ausdrückte, "Wenn Sie einen Cheeseburger auf einer Welt, die eine unterschiedliche Chiralität wurde gegessen, ich weiß nicht, ob es giftig wäre, oder Sie würde nicht verdauen, aber es wäre überhaupt nicht kompatibel."

"Homochirality ist ein sehr nützliches Werkzeug, und es ist nicht unvernünftig, zu leben, es anderswo zu nutzen zu erwarten", sagte McGuire. "Durch das Studium dieser astrophysikalische Prozesse, können wir schließlich möglicherweise einen Stern anschauen und sagen, ob Leben auf dem Planeten um ihn herum sollte dies oder das übergeben."

Und hey – keine Forschung, die helfen Menschen bestimmen, ob ein Planetensystem für Kolonisation oder ein Ödland von unverdaulichen Mittagessen Fleisch klingt fit ist wie eine solide Investition in unsere Zukunft.