חוקרים מארה"ב זיהו לראשונה מולקולות כיראליות בעומק החלל, ממצא שעשוי לסלול את הדרך להבנה טובה יותר אם מקור החיים אכן בחלל
המדע עדיין לא הצליח לענות על שאלה גדולה: האם החיים נוצרו באופן ספונטני על כדור הארץ, או שאבני היסוד של החיים הגיעו לכאן על גבי שביטים ומטאוריטים? תגלית חדשה של מולקולות כיראליות בעומק החלל החיצון עשויה לספק לנו רמז למקור המולקולות הללו ולמקור החיים בכלל.
מהן מולקולות כיראליות ומה מיוחד בהן? דוגמה טובה אפשר למצוא בכפות הידיים שלנו. במבט ראשון הן נראות זהות, משום שהן שוות כשמצמידים אותן זו לזו. אבל אם מנסים לשים אותן זו על זו, רואים שהן אינן חופפות משום ששני האגודלים מצביעים בכיוונים הפוכים. בשפה מדעית, התכונה הזאת נקראת "כיראליות" (מהמילה היוונית "כיר", יד), והיא נפוצה למדי בטבע.
כמו כפות הידיים, יש מולקולות רבות הזהות זו לזו לחלוטין בהרכבן הכימי ובתכונותיהן הפיזיקליות, אך הסידור המרחבי של האטומים בהן שונה ואינו חופף זה לזה – ימני או שמאלי. במהלך האבולוציה, "בחרו" החיים להשתמש רק בצורה אחת של כל מולקולה. למשל, חומצות אמיניות הנמצאות בחלבונים הן תמיד בסידור שמאלי, וסוכרים המשמשים כאבני בניין של DNA הם תמיד בסידור ימני. בתופעה זו, המכונה העדפה כיראלית, יש היגיון אבולוציוני, משום שהשימוש בסוג אחד בלבד של מולקולות מאפשר להרכיב מהן מבנים גדולים וסבוכים בהתאמה מרחבית מלאה. אך השאלה כיצד התקבע השימוש בצורה מסוימת דווקא נותרה אחת החידות הגדולות במדע.
חוקרים מהמכון הטכנולוגי בקליפורניה, קלטק (Caltech), ומהמצפה הלאומי לאסטרונומיית רדיו (NRAO) בווירג'יניה זיהו בפעם הראשונה מולקולות כיראליות פשוטות בעומק החלל החיצון. התגלית נעשתה באמצעות הקרנת גלי רדיו ארוכי טווח לעבר העננה המולקולרית סגיטריוס B2, הנמצאת כ-390 שנות אור ממרכז שביל החלב. עננות מולקולריות הן צברים ענקיים של גז, אבק, קרח ומולקולות קטנות, אשר מרחפות בחלל ובתוכן נוצרים כוכבים חדשים כתוצאה מהתנגשות של אטומים ומולקולות אלו באלו ויצירת גופי חומר גדולים.
במאמר שהתפרסם בכתב העת Science, החוקרים מדווחים כי ניתוח של הפיזור והבליעה של גלי הרדיו סיפק הוכחה לנוכחותה של המולקולה הכיראלית פרופילן אוקסיד (propylene oxide) בתוך העננה. מולקולה זו פשוטה בהרבה מאבני הבניין של החיים, כמו חומצות אמיניות וחומצות גרעין, אך היא "בין המולקולות המורכבות ביותר שהתגלו עד כה בחלל," אומר ברנדון קרול מ-Caltech, והמולקולה הכיראלית הראשונה שמתגלה בעומק החלל, לא כחלק מגרם שמיים גדול.
העדפה מוקדמת
אחת הסברות המקובלות כיום היא שהמולקולות בצורה המועדפת לחיים הגיעו לכדור הארץ על גבי מטאוריטים וכוכבי שביט שהתנגשו בו והביאו עמם את אבני היסוד של החיים. הימצאותן של מולקולות כיראליות בעננות מולקולריות, ערש הולדתם של כוכבים, מעוררת את השאלה אם העדפה כיראלית נוצרה עוד לפני הצטברותם של חומרים אלה על שביטים ומטאורידים. "מטאוריטים אולי דחפו את החיים לכיוון ההעדפה הכיראלית שאנו רואים כיום", אומר ברט מקגווייר מ-NRAO. "אך גילוי מולקולות כיראליות בחלל מאפשר לנו לחקור היכן וכיצד נוצרות מולקולות כאלה, ולהבין את תפקידן במוצא ההעדפה הכיראלית והחיים בכלל".
החוקרים עדיין אינם יודעים אם יש העדפה כיראלית של פרופילן אוקסיד בעננה המולקולרית, והם מקווים לגלות זאת בקרוב. אם היא אכן קיימת, הם ינסו להבין כיצד נוצרה העדפה כזאת. אחת הסברות היא שצורה כיראלית מסוימת רגישה יותר לסוגים מסוימים של קרינה בחלל, ולפיכך נוצר עודף של הצורה האחרת, לפחות באזורים מוגדרים. אם אלה האזורים שהחיים באו מהם, אולי הדבר יסייע להסביר את ההופעה העקבית של צורה אחת בלבד. גילוי ראיות לכך עשוי לשפוך אור רב על חידת מקור החיים, ואולי אף לסייע לנו בחיפוש אחר מקורות החיים ברחבי היקום.
