প্রাচীন গ্রহাণুর ভিতরে, গামা রশ্মি জীবনের বিল্ডিং ব্লক তৈরি করেছে

2021 সালে, Hayabusa2 মহাকাশ অভিযান সফলভাবে গ্রহাণু 162173 Ryugu-এর একটি অংশ পৃথিবীতে পৌঁছে দিয়েছে - 4.5 বিলিয়ন বছর আগে সৌরজগতের গঠন থেকে অবশিষ্ট পাঁচ গ্রাম প্রাচীনতম, সবচেয়ে আদিম পদার্থ। গত বসন্তে, বিজ্ঞানীরা প্রকাশ করেছিলেন যে গ্রহাণুর রাসায়নিক সংমিশ্রণে 10টি অ্যামিনো অ্যাসিড, প্রোটিনের বিল্ডিং ব্লক রয়েছে। আবিষ্কারটি প্রমাণে যোগ করেছে যে আদিম স্যুপ যা থেকে পৃথিবীতে প্রাণের উদ্ভব হয়েছিল তা গ্রহাণুর টুকরো থেকে অ্যামিনো অ্যাসিড দিয়ে পাকা হয়ে থাকতে পারে।

কিন্তু এই অ্যামিনো অ্যাসিড কোথা থেকে এল? আমাদের বাস্তুতন্ত্রের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত অ্যামিনো অ্যাসিডগুলি সেলুলার মেটাবলিজমের পণ্য, বেশিরভাগ গাছপালা। কোন অজৈবিক প্রক্রিয়া তাদের উল্কা এবং গ্রহাণুতে রাখতে পারে?

বিজ্ঞানীরা বিভিন্ন উপায়ে চিন্তা করেছেন, এবং সাম্প্রতিক কাজ জাপানের গবেষকরা একটি উল্লেখযোগ্য নতুনের দিকে ইঙ্গিত করেছেন: একটি প্রক্রিয়া যা অ্যামিনো অ্যাসিড তৈরি করতে গামা রশ্মি ব্যবহার করে। তাদের আবিষ্কারটি আরও বেশি সম্ভাবনাময় বলে মনে করে যে উল্কাপিন্ডগুলি পৃথিবীতে জীবনের উত্সে অবদান রাখতে পারে।

জীবনের রসায়নের একটি অপরিহার্য অংশ হিসাবে তাদের ক্যাশেট থাকা সত্ত্বেও, অ্যামিনো অ্যাসিডগুলি হল সাধারণ অণু যা পর্যাপ্ত শক্তি থাকলে কার্বন, অক্সিজেন এবং নাইট্রোজেন যৌগগুলি থেকে অকৃত্রিমভাবে রান্না করা যায়। সত্তর বছর আগে, স্ট্যানলি মিলার এবং হ্যারল্ড ইউরে-এর বিখ্যাত পরীক্ষাগুলি প্রমাণ করেছিল যে মিথেন, অ্যামোনিয়া এবং হাইড্রোজেনের একটি বায়বীয় মিশ্রণে বৈদ্যুতিক নিঃসরণ (যা সেই সময়ে পৃথিবীর প্রথম দিকের বায়ুমণ্ডলকে অনুকরণ করার জন্য ভুলভাবে মনে করা হয়েছিল) মিশ্রণ তৈরি করতে যা লাগে। জৈব যৌগ যা অ্যামিনো অ্যাসিড অন্তর্ভুক্ত করে। পরে পরীক্ষাগারের কাজ পরামর্শ দেয় যে অ্যামিনো অ্যাসিডগুলি সমুদ্রতলের হাইড্রোথার্মাল ভেন্টের কাছে পলিতেও তৈরি হতে পারে এবং একটি 2018 সালে আবিষ্কার নিশ্চিত করেছেন যে এটি কখনও কখনও ঘটে।

1969 সালের পর থেকে আসল অ্যামিনো অ্যাসিড মহাকাশ থেকে আসার সম্ভাবনা দেখা দিতে শুরু করে, যখন দুটি বড় উল্কা - পশ্চিম অস্ট্রেলিয়ার মুর্চিসন উল্কা এবং মেক্সিকোতে অ্যালেন্ডে উল্কা - তাদের প্রভাবের পরে অবিলম্বে উদ্ধার করা হয়েছিল। উভয়ই ছিল কার্বোনাসিয়াস কনড্রাইট, একটি বিরল শ্রেণির উল্কাপিন্ড যা রিউগুর মতন যা বিজ্ঞানীরা মনে করেন সৌরজগৎ প্রথম গঠনের পর ছোট বরফের দেহ থেকে সংগৃহীত। উভয়টিতেই ছোট কিন্তু উল্লেখযোগ্য পরিমাণে অ্যামিনো অ্যাসিড রয়েছে, যদিও বিজ্ঞানীরা এই সম্ভাবনাকে উড়িয়ে দিতে পারেননি যে অ্যামিনো অ্যাসিডগুলি দূষক বা তাদের প্রভাবের উপজাত।

তবুও, মহাকাশ বিজ্ঞানীরা জানতেন যে বরফের ধূলিকণাগুলি যেগুলি কার্বনাসিয়াস কন্ড্রাইট তৈরি করে তাতে জল, অ্যামোনিয়া এবং অ্যালডিহাইড এবং মিথানলের মতো ছোট কার্বন অণু থাকতে পারে, তাই অ্যামিনো অ্যাসিডের মৌলিক উপাদানগুলি উপস্থিত থাকবে। প্রতিক্রিয়া সহজতর করার জন্য তাদের শুধুমাত্র শক্তির উৎসের প্রয়োজন ছিল। পরীক্ষামূলক কাজ পরামর্শ দিয়েছে যে সুপারনোভা থেকে অতিবেগুনী বিকিরণ এটি করার জন্য যথেষ্ট শক্তিশালী হতে পারে। ধূলিকণাগুলির মধ্যে সংঘর্ষগুলিও একই রকম প্রভাব তৈরি করতে তাদের যথেষ্ট উত্তপ্ত করতে পারে।

"আমরা জৈবিকভাবে অ্যামিনো অ্যাসিড তৈরি করার অনেক উপায় জানি," বলেন স্কট স্যান্ডফোর্ড, নাসার আমেস রিসার্চ সেন্টারের ল্যাবরেটরি অ্যাস্ট্রোফিজিসিস্ট। "এবং আশা করার কোন কারণ নেই যে তারা সব ঘটেনি।"

এখন রসায়নবিদদের নেতৃত্বে জাপানের ইয়োকোহামা ন্যাশনাল ইউনিভার্সিটির গবেষকদের একটি দল ইয়োকো কেবুকাওয়া এবং কেনসেই কোবায়শি দেখিয়েছেন যে গামা রশ্মিও কনড্রাইটে অ্যামিনো অ্যাসিড তৈরি করতে পারে। তাদের নতুন কাজে, তারা দেখিয়েছে যে কন্ড্রাইটের তেজস্ক্রিয় উপাদান থেকে গামা রশ্মি - সম্ভবত অ্যালুমিনিয়াম -26 - কার্বন, নাইট্রোজেন এবং অক্সিজেন যৌগকে অ্যামিনো অ্যাসিডে রূপান্তর করতে পারে।

অবশ্যই, গামা রশ্মি জৈব যৌগগুলিকে যত সহজে তৈরি করতে পারে তত সহজে ধ্বংস করতে পারে। কিন্তু জাপানি দলের পরীক্ষায়, "রেডিওআইসোটোপগুলির দ্বারা অ্যামিনো অ্যাসিড উৎপাদনের বৃদ্ধি পচনের চেয়ে বেশি কার্যকর ছিল," কেবুকাওয়া বলেছিলেন, তাই গামা রশ্মিগুলি ধ্বংসের চেয়ে বেশি অ্যামিনো অ্যাসিড তৈরি করেছিল। তাদের পরীক্ষায় পর্যবেক্ষণ করা উৎপাদনের হার থেকে, গবেষকরা খুব মোটামুটিভাবে গণনা করেছেন যে গামা রশ্মি কার্বোনাসিয়াস কনড্রাইট গ্রহাণুতে অ্যামিনো অ্যাসিডের ঘনত্বকে 1,000 বছরের কম বা 100,000 বছরের মধ্যে মুর্চিসন উল্কাপিণ্ডে দেখা মাত্রায় বাড়িয়ে তুলতে পারে। .

যেহেতু গামা রশ্মি, অতিবেগুনী আলোর বিপরীতে, একটি গ্রহাণু বা উল্কাপিণ্ডের অভ্যন্তরে গভীরভাবে প্রবেশ করতে পারে, তাই এই প্রক্রিয়াটি জীবনের উদ্ভব পরিস্থিতির সাথে অতিরিক্ত প্রাসঙ্গিক হতে পারে। "এটি একটি সম্পূর্ণ নতুন পরিবেশ উন্মুক্ত করে যেখানে অ্যামিনো অ্যাসিড তৈরি করা যেতে পারে," স্যান্ডফোর্ড বলেছিলেন। যদি উল্কাগুলি যথেষ্ট বড় হয়, "এগুলির মধ্যবর্তী অংশ বায়ুমণ্ডলীয় প্রবেশে বেঁচে থাকতে পারে এমনকি বাইরের দিকটি দূরে সরে গেলেও," তিনি ব্যাখ্যা করেছিলেন। "সুতরাং আপনি শুধুমাত্র [অ্যামিনো অ্যাসিড] তৈরি করছেন না কিন্তু আপনি তাদের একটি গ্রহে যাওয়ার পথে তৈরি করছেন।"

নতুন প্রক্রিয়ার একটি প্রয়োজনীয়তা হল প্রতিক্রিয়া সমর্থন করার জন্য অল্প পরিমাণে তরল জল উপস্থিত থাকতে হবে। এটি একটি উল্লেখযোগ্য সীমাবদ্ধতার মতো মনে হতে পারে - "আমি সহজেই কল্পনা করতে পারি যে লোকেরা মনে করে যে মহাকাশের পরিবেশে তরল জল খুব কমই বিদ্যমান," কেবুকাওয়া বলেছিলেন। কিন্তু কার্বোনাসিয়াস কনড্রাইট উল্কাগুলি হাইড্রেটেড সিলিকেট এবং কার্বনেটের মতো খনিজ পদার্থে পূর্ণ যা শুধুমাত্র জলের উপস্থিতিতে তৈরি হয়, তিনি ব্যাখ্যা করেছিলেন, এবং অল্প পরিমাণে জল এমনকি কন্ড্রাইটের কিছু খনিজ শস্যের ভিতরে আটকা পড়ে থাকতে দেখা গেছে।

এমন খনিজ প্রমাণ থেকে ড ভ্যাসিলিসা ভিনোগ্রাডফ, ফ্রান্সের Aix-মারসেইল বিশ্ববিদ্যালয়ের একজন জ্যোতির্বিজ্ঞানী, বিজ্ঞানীরা জানেন যে তরুণ গ্রহাণুগুলিতে উল্লেখযোগ্য পরিমাণে তরল জল রয়েছে। "এই দেহগুলির জলীয় পরিবর্তনের পর্যায়, যখন প্রশ্নে থাকা অ্যামিনো অ্যাসিডগুলি তৈরি হওয়ার সুযোগ ছিল, এটি প্রায় এক মিলিয়ন বছর সময়কাল ছিল," তিনি বলেছিলেন - পর্যবেক্ষণ করা অ্যামিনো অ্যাসিডের পরিমাণ তৈরি করার জন্য যথেষ্ট দীর্ঘ উল্কাপিন্ডে

স্যান্ডফোর্ড উল্লেখ করেছেন যে পরীক্ষায় তিনি এবং অন্যান্য গবেষকরা পরিচালনা করেছেন, আদিম আন্তঃনাক্ষত্রিক আণবিক মেঘের মতো বরফের মিশ্রণের বিকিরণ শর্করা এবং নিউক্লিওবেস সহ জীবনের সাথে প্রাসঙ্গিক হাজার হাজার যৌগের জন্ম দিতে পারে, "এবং অ্যামিনো অ্যাসিডগুলি কার্যত সবসময়ই থাকে। মিশ্রণ তাই মহাবিশ্বকে অ্যামিনো অ্যাসিড তৈরির জন্য শক্ত তারযুক্ত বলে মনে হচ্ছে।"

ভিনোগ্রাডফ সেই দৃষ্টিভঙ্গি প্রতিধ্বনিত করেছিলেন এবং বলেছিলেন যে উল্কাপিণ্ডে উপস্থিত জৈব যৌগের বৈচিত্র্য এখন বিশাল বলে পরিচিত। "প্রশ্নটি আরও উদ্দীপ্ত হয়েছে: কেন এই অণুগুলি পৃথিবীতে জীবনের জন্য গুরুত্বপূর্ণ প্রমাণিত হয়েছে?" সে বলেছিল. কেন, উদাহরণ স্বরূপ, পার্থিব জীবন উৎপাদিত অ্যামিনো অ্যাসিডের মাত্র 20টি ব্যবহার করে - এবং কেন এটি প্রায় একচেটিয়াভাবে সেই অণুগুলির "বাঁ-হাতি" কাঠামো ব্যবহার করে যখন আয়না-চিত্র "ডান-হাতি" কাঠামো স্বাভাবিকভাবে সমান প্রাচুর্য মধ্যে গঠন? ভবিষ্যতে জীবনের আদি উৎপত্তির রাসায়নিক গবেষণায় আধিপত্য যে রহস্যগুলি হতে পারে।