מטבחים הם המקום בו אנו יוצרים. מעוגת פירורים לתירס על הגביע, זה קורה כאן. אם אתה כמוני, השארת מדי פעם הודו ארוך מדי בתנור או חרמת את העוף בגריל. כאשר בשר נשרף, בין הריחות המודיעים לאף שלך על החדשות הרעות ישנן מולקולות שטוחות המורכבות מאטומי פחמן המסודרים בתבנית חלת דבש הנקראת PAHs או פחמימנים ארומטיים פוליציקליים.
PAHs מהווים כ -10% מהפחמן ביקום ולא נמצאים רק במטבח שלך אלא גם בחלל החיצון, שם הם התגלו בשנת 1998. אפילו שביטים ומטאוריטים מכילים PAHs. מהאיור, ניתן לראות שהם מורכבים מכמה או הרבה טבעות מחוברות זו לזו של אטומי פחמן המסודרים בדרכים שונות לייצור תרכובות שונות. ככל שצלצולים רבים יותר, כך המולקולה מורכבת יותר, אך התבנית הבסיסית זהה לכולם.
כל החיים על כדור הארץ מבוססים על פחמן. מבט מהיר על גוף האדם מגלה כי 18.5% ממנו עשויים מאותו יסוד בלבד. מדוע פחמן כה קריטי? מכיוון שהוא מסוגל לקשור לעצמו ולמגוון אטומים אחרים במגוון דרכים ליצור הרבה מולקולות מורכבות המאפשרות לאורגניזמים חיים לבצע פונקציות רבות. יתכן כי PAHs עשירים בפחמן אפילו היו מעורבים בהתפתחות החיים שכן הם מגיעים בצורות רבות בעלות פונקציות רבות. אחד מאלה אולי היה לעודד היווצרות RNA (שותף לדנ"א "מולקולת החיים").
במסע המתמשך ללמוד כיצד מולקולות פחמן פשוטות מתפתחות למורכבות יותר ואיזה תפקיד תרכובות אלו עשויות למלא במקור החיים, צוות חוקרים בינלאומי מיקד את נאס"א מצפה כוכבים אסטרונומיה אינפרא אדום (SOFIA) ומצפות תצפית אחרות על PAH שנמצאו בתוך הצבעוני איריס ערפילית בקבוצת הכוכבים הצפונית קפיוס המלך.
בואו קרויסט מאוניברסיטת ליידן בהולנד והצוות קבעו שכאשר PAHs בערפילית נפגעים מהקרינה האולטרה סגולה מהכוכב המרכזי שלהם, הם מתפתחים למולקולות גדולות ומורכבות יותר. מדענים משערים כי גידול מולקולות אורגניות מורכבות כמו PAHs הוא אחד הצעדים המובילים להתהוות החיים.
אור UV חזק מכוכב מסיבי שזה עתה נולד כמו זה שקובע את ערפילית איריס, יהיה נוטה לפרק מולקולות אורגניות גדולות למעטות קטנות יותר, במקום לבנות אותן, לפי התפיסה הנוכחית. כדי לבחון רעיון זה, החוקרים רצו להעריך את גודל המולקולות במקומות שונים יחסית לכוכב המרכזי.
הצוות של קרויסט השתמש ב- SOFIA כדי להתעלות מעל רוב אדי המים באטמוספירה כדי שיוכל לצפות בערפילית באור אינפרא אדום, סוג של אור בלתי נראה לעינינו שאנו מגלים כחום. המכשירים של SOFIA רגישים לשני אורכי גל אינפרא אדום המיוצרים על ידי מולקולות ספציפיות אלה, בהן ניתן להשתמש כדי להעריך את גודלם. הצוות ניתח את תמונות SOFIA בשילוב נתונים שהושגו בעבר על ידי מצפה הכוכבים בחלל האינפרא אדום שפיצר, טלסקופ החלל האבל וטלסקופ קנדה-צרפת-הוואי באי הגדול בהוואי.
מהניתוח עולה כי גודל מולקולות ה- PAH בערפילית זו משתנות לפי מיקום בתבנית ברורה. הגודל הממוצע של המולקולות בחלל המרכזי של הערפילית המקיפה את הכוכב הצעיר הוא גדול יותר מאשר על פני הענן בקצה החיצוני של החלל. הם גם הפתיעו: קרינה מהכוכב הביאה לגידול נטו במספר PAHs מורכבים ולא בהשמדתם לחתיכות קטנות יותר.
ב מאמר שפורסם באסטרונומיה ובאסטרופיסיקה, הצוות הגיע למסקנה כי שונות זו בגודל המולקולרי נובעת הן מכמה מהמולקולות הקטנות ביותר שנהרסות על ידי שדה הקרינה האולטרה-סגולית הקשה של הכוכב, והן בגלל הקרינה של מולקולות בינוניות בגודל בינוני כך שהן משתלבות למולקולות גדולות יותר.
כל כך הרבה מתחיל בכוכבים. לא רק שהם יוצרים את אטומי הפחמן בבסיס הביולוגיה, אך נראה שהם גם רועים אותם לצורות מורכבות יותר. באמת, אנו יכולים להודות לכוכבי המזל שלנו!
