התשובה לשאלה כיצד מקורם בחיים לא נענתה עד היום. בעוד מדענים הסכימו עם התיאוריות הרווחות לגבי מקור החיים ומאיפה הם באו, מומחי נאס"א חזרו למעבדה. אסטרוביולוגים מיקדו את מאמציהם במענה לשאלות בסיסיות אודות מקור החיים.

מדענים מאמינים בתוקף שהחיים על כדור הארץ הצעיר מקורם לפני כארבעה מיליארד שנה. אנחנו עדיין לא יודעים איזה ניצוץ הצית את התהליך הזה, אך ראיות מספרות כי מקורו במעמקי האוקיאנוס של כדור הארץ הצעיר. ובמקום שקרני השמש הצליחו לחדור לפחות מעט. אם אנו מבינים איזה דחף מדויק ואיזה גירוי הצית את החיים, זה עשוי לעזור לנו להבין כיצד החיים היו יכולים להתעורר בכוכבי לכת או ירחים רחוקים.

שסתומים הידרותרמיים

אחת התיאוריות העיקריות לגבי מקור החיים מצביעה על מבנים השוכבים עמוק בים. אנו מכנים אותם שסתומים הידרותרמיים, שדרכם מחלחלת פעילות וולקנית. במקומות אלה בורחות טמפרטורות גבוהות מתוך כדור הארץ. לפני מיליארדי שנים, כאשר כדור הארץ היה עדיין צעיר ונשטף על ידי קרניים אולטרה סגולות קטלניות המגיעות מהשמש, החיים הופיעו במעמקי האוקיאנוס, שם קרני השמש לא יכלו לחדור.

מקובל להאמין כי האורגניזמים הראשונים המסוגלים לשרוד ללא פוטוסינתזה הופיעו סביב המסתמים התרמיים. תהליך כזה הפך מאוחר יותר לעיקרון החיים הבסיסי של מרבית האורגניזמים החיים על כדור הארץ באותה תקופה. בעלי החיים המוקדמים של האוקיאנוסים הפרהיסטוריים הסתמכו על כימוסינתזה כדי להשתמש באנרגיה כימית כדי להשיג אנרגיה כשהם הצטברו סביב שסתומים תרמיים. התגובות הכימיות בין הגופרית שנמלטו מהמסתמים התרמיים לבין החמצן שנמצא במי הים הולידו את המזון הראשון - מולקולות סוכר. חיידקים וכמה אורגניזמים אחרים הצליחו לעבד אותו לצורך תזונתם ובמקביל הצליחו לשרוד בחושך. זהו מידע חדש לחלוטין בחיפוש אחר חייו של מישהו אחר.

נאס"א והניסוי שלה

מומחי נאס"א מאמינים כי לחלק מהירחים הרחוקים ביותר במערכת השמש שלנו, אירופה ואנקלדוס, עשויים להיות שסתומים הידרותרמיים באוקיינוסים קפואים מתחת למשטחים קפואים. כדי להבין טוב יותר את התהליכים הללו, האסטרוביולוג לורי בארג 'וצוותה בנו חלק קטן מקרקעית הים במעבדה בשם מעבדת ההנעה סילונית. כאן הם יצרו סביבה שהייתה באוקיאנוסים לפני מיליארדי שנים.

ל 'ברג' מסביר:

"להבין כמה רחוק אתה יכול להגיע עם חומרים אורגניים פשוטים ומינרלים לפני שתקבל תא אמיתי, חשוב להבין מה התנאים נותני החיים שהחיים יכולים להופיע מהם."

כמו כן, מחקר על דברים כמו הרכב האטמוספירה, האוקיינוס ​​והמינרלים במסתמים ההידרותרמיים מסייעים להשפיע על הסבירות שהחיים יתרחשו בכוכב אחר. לפיכך, חוקרי נאס"א יצרו תערובת של מים, מינרלים כמו פירובט ואמוניה - שתי מולקולות בסיסיות שנוצרו בתנאים של שסתומים הידרותרמיים הנחוצים לחדירת חומצות אמינו. על פי דוח נאס"א, החוקרים בדקו את ההשערה שלהם על ידי חימום התמיסה ל -70 מעלות צלזיוס - אותה טמפרטורה שנמדדה ליד המסתמים ההידרותרמיים - והתאמת ה- pH לסביבה אלקליין.

מתחיל החיים

הם גם שללו מים מחמצן מכיוון שבהשוואה להיום האוקיאנוסים הצעירים היו דלים בחמצן. לבסוף, נוספה ברזל הידרוקסיד, חלודה ירוקה שהייתה בשפע בכדור הארץ הצעיר. המחקר ציין אז כי על ידי הזרקת כמות חמצן קטנה למים, החומצה האמינית אלנין החלה להיווצר. אלפא לקטט הידרואסיד, תוצר משני של תגובת חומצת האמינו, החל גם הוא להיווצר, שיכול לשלב יצירת מולקולות אורגניות מורכבות. מולקולות אלו הן התחלות החיים.

ל 'ברג' מסביר:

"הראינו שבתנאים הגיאולוגיים של כדור הארץ הצעיר, ואולי בכוכבי לכת אחרים, אנו יכולים ליצור חומצות אמינו וחומצות אלפא על ידי תגובה פשוטה שאמורה להתקיים בקרקעית הים."

יצירת חומצות אמינו וחומצות אלפא במעבדה היא שיאה של תשע שנות מחקר על מקור החיים.