აღმოჩენა ტიტანზე – ქიმიური ნაერთი, რომელსაც უჯრედის მემბრანის წარმოქმნა შეუძლია

სატურნის უდიდესი მთვარის, ტიტანის ატმოსფეროში აღმოჩენილია ორგანული ნაერთი, რომელიც პლასტმასის წარმოებაში გამოიყენება. 

მიუხედავად იმისა, რომ ქიმიური ნივთიერება ვინილის ციანიდის (აკრილონიტრილი) პოლიმერები დედამიწაზე აკრილის ტანსაცმლისა და ტენტების წარმოებაში უხვად გამოიყენება, შესაძლებელია, რომ ტიტანის გარემოში მან მოქნილი სტრუქტურა წარმოქმნას, ჩვენი უჯრედების მემბრანის მსგავსი.

წინა კვლევებმა უკვე  არაერთხელ, ძლიერ მიგვითითა ტიტანის ატმოსფეროს ზედა ნაწილში მოლეკულა C2H3CN-ის (აკრილონიტრილი, იგივე ვინილის ციანიდი) არსებობაზე, მაგრამ ამჯერად, მისი იქ ყოფნა NASA-ს მეცნიერებმა საბოლოოდ დაადასტურეს ჩილეში მდებარე უმძლავრეს ტელესკოპ ALMA-ს საშუალებით.

დედამიწაზე მას სინთეზურად აწარმოებენ, მეთილ-ეთილენის ნახშირწყალბადის (პროპილენი) გარდაქმნით; მოლეკულათა ერთობა იმდენად ძლიერია, რომ წარმოქმნიან პოლიმერებს ან ერევიან სხვა ქიმიური ნივთიერებებს, შედეგად წარმოქმნილი ბოჭკო კი გამოიყენება ტანსაცმლის, იალქნებისა თუ უამინდობისაგან დამცავი საგნების წარმოებაში.

ტიტანის ატმოსფეროში არსებულ ნახშირწყალბადთა ნაზავის შერევა მისსავე ციანიდის ღრუბლებთან, თეორიულად, იგივე საქმეს უნდა აკეთებდეს. ამჯერად, ამის მტკიცებულება უკვე გვაქვს.

„ჩვენ ვიპოვეთ დამაჯერებელი მტკიცებულება, რომ ტიტანის ატმოსფეროში წარმოდგენილია აკრილონიტრილი და ვფიქრობთ, რომ ამ ნედლი ნივთიერების მნიშვნელოვანი ოდენობა ზედაპირზეც აღწევს“, — ამბობს  NASA-ს გოდარდის კოსმოსურ ფრენათა ცენტრის უფროსი მკვლევარი მორინ პალმერი.

უკვე ათწლეულებია, ტიტანი ერთ-ერთი საყვარელი ობიექტია კოსმოსის ენთუზიასტთა და არამიწიერი სიცოცხლისთვის იმედის თვალით მომზირალთათვის.

კოსმოსურ ზონდ კასინის მახვილი თვალისა და დედამიწაზე არსებულ ტელესკოპთა მონაცემების კომბინაციით, ბოლო წლებში მკვლევრებმა აღმოაჩინეს, რომ ამ მთვარეს აზოტის სქელი ატმოსფერო აქვს და იქ ასევე არსებობს თხევადი ნახშირწყალბადების აორთქლებასა და შემდეგ კვლავ სითხედ ქცევაზე დამყარებული ამინდის სისტემა.

ტიტანის ზედაპირის ტემპერატურა  -179°C-ია და არც ჟანგბადია ბევრი, მაგრამ არ წყდება სპეკულაციათა მთელი სერია იმასთან დაკავშირებით, რომ იქ არსებულ კომპლექსურ ქიმიას სიცოცხლის მსგავსი გარკვეული მახასიათებლები უნდა ჰქონდეს.

დედამიწაზე არსებული სიცოცხლის ერთ-ერთი მახასიათებელია ბიოქიმიის დანაწევრება ცხიმით შეერთებულ ბუშტულებამდე, რასაც ჩვენ უჯრედებს ვუწოდებთ.

უფრო გასაგები რომ იყოს, ცხიმის მოლეკულები, ანუ ფოსფოლიპიდები წარმოქმნიან ორმაგ შრეს, რომლის შიგნითაც კონცენტრირდება ქიმიური სუპი, რომელსაც ბიოლოგიას ვუწოდებთ. ეს შრეები ამ ნაზავს გარემოსგან იცავს.

„სტაბილური მემბრანის წარმოქმნის შესაძლებლობა, რათა შიდა და გარე გარემო ერთმანეთისაგან გამიჯნოს, უმნიშვნელოვანესია, რადგან იგი უზრუნველყოფს ქიმიურ ნივთიერებათა იმდენი ხნით არსებობას, რომ მათ ერთმანეთში ურთიერთქმედება დაიწყონ“, — ამბობს მაიკლ მუმა, გოდარდის ცენტრის ასტრობიოლოგიის განყოფილების დირექტორი.

ტიტანის გარემო ამ სახის ლიპიდების წარმოქმნას გამორიცხავს, მაგრამ რამდენიმე წლის წინ, კორნელის უნივერსიტეტის სტუდენტებმა გამოთქვეს მოსაზრება, რომ მსგავსი მემბრანების წარმოქმნა შესაძლებელია აზოტზე დაფუძნებული ნაერთებისგანაც, მაგალითად ვინილის ციანიდისაგან.

ეს „აზოტოსომები“ შესაძლოა თავად იკრიბებოდეს წყებებად, რომლებიც შემდეგ ჩვენი უჯრედების ფოსფოლიპიდების მსგავს ბუშტუკებად გარდაიქმნებოდეს.

ჯერ კიდევ უზარმაზარი სხვაობაა ბუშტუკებსა და როგორც მას ფიზიკოსმა ფრიმენ დაისონმა ერთხელ უწოდა — „ნაგვის პარკის მოდელს“ შორის, სადაც, დამცავი მემბრანის შიგნით, გარკვეული ტირაჟირებადი ქიმია უნდა იდღვიბებოდეს.

მაგრამ მაინც შეგვიძლია აღელვებულნი ვიყოთ ტიტანის ატმოსფეროში C2H3CN-ის მოლეკულის აღმოჩენით, თანაც თუ გავითვალისწინებთ, რომ მისი კონცენტრაცია 2,8 ნაწილია ყოველ მილიარდზე; ეს ყველაფერი მაინც უშვებს იმის შესაძლებლობას, რომ ტიტანზე ბიოლოგიის მსგავსი გარკვეული ქიმია არსებობდეს.

ტიტანის ატმოსფეროდან გამოსხივებული სინათლის ნიშნების საძიებლად მკვლევრებმა ALMA-ს მიერ 2014 წელს შეგროვილი მონაცემები გამოიყენეს.

არსებულ ქიმიურ ნივთიერებათა სიუხვე შესაძლებელს ხდის, რომ ისინი ატოსფეროს ქვედა ფენებში კონდენსირდებოდეს და ტიტანის ზედაპირზე ნალექების სახით მოდიოდეს, შემდეგ კი იქ უკვე მთვარის ტბებში აკუმულირდეს.

ჯგუფის შეფასებით, ტიტანის ტბა ლიგეია-მარეში საკმარისი ვინილის ციანიდი უნდა ტივტივებდეს იმისათვის, რათა კონცენტრაციამ დაახლოებით 10^7 მემბრანას მიაღწიუს კუბურ სანტიმეტრზე.

მკვლევართა შემდეგი ნაბიჯი იქნება ლაბორატორიის პირობებში ვინილის ციანიდის აზოტსომის შექმნა და შესწავლა, თუ როგორ მოიქცეოდა იგი ტიტანის გარემო პირობებში.

კვლევა ჟურნალ Science Advances-ში გამოქვეყნდა.

1tv.ge