Fizikçiler, kozmik ışınların erken yaşta silinmez iz bırakmış olabileceğini söylüyor

Fizikçiler, kozmik ışınların erken yaşta silinmez iz bırakmış olabileceğini söylüyor
Yazıyı beğendiyseniz lütfen Paylaşın


Kozmik ışınlar hayatı nasıl şekillendirebilir

Güneşten ve galaksimizden kaynaklanan yüksek enerjili parçacıkların duşları, üst atmosferde azot ve oksijen ile çarpışır. Zemin seviyesinde, duş manyetik olarak polarize müonlar tarafından yönetilir. Protobiyolojik bölgede, nükleik asitler sağ elle veya sol elle sarmal bir konformasyona sahipti. Manyetik olarak polarize radyasyon, tercihen iki ayna proto-yaşam biçimi arasında biraz farklı bir mutasyon oranına yol açan bir tür 'ellilik' iyonize etmiştir. Zamanla, sağ elini kullanan moleküller sol elini kullanan muadillerini geliştirdi. Kredi bilgileri: Simons Foundation

Yeryüzünde hayvanlar, bakteriler ve hatta DNA bulunmadan önce, kendi kendini kopyalayan moleküller, uzaydan gelen sürekli bir enerjik parçacık duşunun altında basit maddeden hayata yavaş yavaş evrimleşiyorlardı.

Yeni bir makalede, bir Stanford profesörü ve eski bir doktora sonrası bilim adamı, eski proto-organizmalar ve kozmik ışınlar arasındaki bu etkileşimin, biyolojik moleküllerde kiralite adı verilen önemli bir yapısal tercihten sorumlu olabileceğini düşünüyor. Fikirleri doğruysa, evrendeki tüm yaşamın aynı kiral tercihi paylaşabileceğini gösteriyor.

Handedness olarak da bilinen kiralite, moleküllerin ayna görüntüsü versiyonlarının varlığıdır. Sol ve sağ el gibi, tek bir molekülün iki kiral formu birbirini şekil olarak yansıtır, ancak istiflenirse sıralanmaz. Her büyük biyomolekülte (amino asitler, DNA, RNA) yaşamda sadece bir tür moleküler ellilik kullanılır. Bir molekülün ayna versiyonu bir biyolojik sistem içindeki normal versiyonla değiştirilirse, sistem çoğu zaman arızalanır veya tamamen durur. DNA durumunda, tek bir yanlış elle tutulan şeker, molekülün kararlı sarmal yapısını bozacaktır.

Louis Pasteur ilk olarak 1848'de bu biyolojik homochiraliteyi keşfetti. O zamandan beri, bilim adamları yaşamın elverişliliğinin rastgele bir şans mı yoksa bilinmeyen bir belirleyici etkiden mi kaynaklandığını tartıştılar. Pasteur, eğer yaşam asimetrik ise, o zaman kozmos boyunca var olan fiziğin temel etkileşimlerinde bir asimetriye bağlı olabileceğini varsaydı.

Noémie Globus, "Dünyada tanık olduğumuz biyolojik elçiliğin, mutasyon oranındaki küçük bir farkın ayna görüntüsünden ziyade DNA tabanlı yaşamın evrimini teşvik etmiş olabileceği manyetik olarak polarize radyasyonun evriminden kaynaklandığını öneriyoruz" dedi. makalenin baş yazarı ve Kavli Parçacık Astrofizik ve Kozmoloji Enstitüsü'nde (KIPAC) eski bir Koret Üyesi.

20 Mayıs'ta Astrofizik Dergi Mektuplarıaraştırmacılar, iddialarını kozmik ışınlar lehine homokiralitenin kaynağı olarak detaylandırıyorlar. Ayrıca hipotezlerini test etmek için potansiyel deneyleri tartışıyorlar.

Kozmik ışınlar hayatı nasıl şekillendirebilir

Güneşten ve galaksimizden kaynaklanan yüksek enerjili parçacıkların duşları, üst atmosferde azot ve oksijen ile çarpışır. Zemin seviyesinde, duş manyetik olarak polarize müonlar tarafından yönetilir. Protobiyolojik bölgede, nükleik asitler sağ elle veya sol elle sarmal bir konformasyona sahipti. Manyetik olarak polarize radyasyon, tercihen iki ayna proto-yaşam biçimi arasında biraz farklı bir mutasyon oranına yol açan bir tür 'ellilik' iyonize etmiştir. Zamanla, sağ elini kullanan moleküller sol elini kullanan muadillerini geliştirdi. Kredi bilgileri: Simons Foundation

Uzaydan manyetik polarizasyon

Kozmik ışınlar, yıldızlar ve uzak galaksiler de dahil olmak üzere evrenin çeşitli kaynaklarından kaynaklanan bol miktarda yüksek enerjili radyasyon şeklidir. Dünya atmosferine çarptıktan sonra, kozmik ışınlar sonunda temel parçacıklara dönüşür. Zemin seviyesinde, kozmik ışınların çoğu sadece müon olarak bilinen parçacıklar olarak bulunur.

Müonlar, saniyenin sadece 2 milyonda biri için mevcut olan kararsız parçacıklardır, ancak ışık hızına yaklaştıklarından Dünya yüzeyinin 700 metreden daha altında tespit edilmiştir. Ayrıca manyetik olarak polarize edilirler, yani ortalama olarak müonlar aynı manyetik yönlendirmeyi paylaşırlar. Müonlar nihayet bozulduğunda, aynı manyetik polarizasyona sahip elektronlar üretir. Araştırmacılar, muon'un nüfuz etme kabiliyetinin kendisinin ve kızının elektronlarının Dünya'daki ve evrenin diğer yerlerindeki kiral molekülleri potansiyel olarak etkilemesine izin verdiğine inanıyorlar.

Şu anda New York Üniversitesi ve Simons Vakfı Flatiron Enstitüsü'nde doktora sonrası araştırmacı olan Globus, “Her zaman kozmik ışınlarla ışınlanıyoruz” dedi. "Etkileri küçük ama gezegendeki yaşamın gelişebileceği her yerde sabittir ve müonların ve elektronların manyetik polarizasyonu her zaman aynıdır. Ve diğer gezegenlerde bile kozmik ışınlar aynı etkilere sahip olacaktır."

Araştırmacıların hipotezi, Dünya üzerindeki yaşamın başlangıcında, bu sürekli ve tutarlı radyasyonun, iki ayna yaşam formunun evrimini farklı şekillerde etkilediğini ve sonuçta birinin diğerine üstün gelmesine yardımcı olduğudur. Mutasyon oranındaki bu ufak farklılıklar, yaşam başlarken ve ilgili moleküller çok basit ve daha kırılgan olduğunda en önemli olurdu. Bu koşullar altında, kozmik ışınlardan gelen küçük ama kalıcı kiral etki, milyarlarca kuşak evrim boyunca, bugün gördüğümüz tek biyolojik özlülüğü üretebilirdi.

Stanford İnsan ve Bilimler Okulu Luke Blossom Profesör Roger Blandford, "Bu, Vegas'taki bir rulet tekerleği gibi, siyah ceplerden ziyade kırmızı cepler için hafif bir tercih oluşturabileceğiniz gibi," dedi. kağıt üzerinde bir yazar. "Birkaç oyun oynayın, asla fark etmeyeceksiniz. Ama bu rulet tekerleğiyle uzun yıllar oynarsanız, alışkanlıkla kırmızıya bahis yapanlar para kazanacak ve siyah üzerine bahis yapanlar kaybedip gidecek."

Şaşırmaya hazır

Globus ve Blandford kozmik ışın hipotezlerini kanıtlamaya veya çürütmeye yardımcı olabilecek deneyler önermektedir. Örneğin, bakterilerin radyasyona farklı manyetik polarizasyonlarla nasıl tepki verdiğini test etmek isterler.

Globus, "Bunun gibi deneyler hiç yapılmadı ve bize ne öğrettiklerini görmekten heyecan duyuyorum. Sürprizler kaçınılmaz olarak disiplinlerarası konularda daha fazla çalışmadan kaynaklanıyor." Dedi.

Araştırmacılar ayrıca, şiral bir önyargı sergileyip sergilemediklerini görmek için kuyruklu yıldızlardan, asteroitlerden veya Mars'tan gelen organik numuneleri dört gözle bekliyorlar.

Aynı zamanda Stanford ve SLAC fizik ve parçacık fiziği profesörü ve KIPAC'ın eski müdürü olan Blandford, “Bu fikir temel fiziği ve yaşamın kökenini birbirine bağlıyor” dedi. "Doğru olup olmadığına bakılmaksızın, bu çok farklı alanları köprülemek heyecan vericidir ve başarılı bir deney ilginç olmalıdır."


Hayatın kökeni üzerinde yeni bir dönüş mü?


Daha fazla bilgi:
Noemie Globus ve diğerleri, Chiral Puzzle of Life, Astrofizik Dergisi (2020 yılında). DOI: 10.3847 / 2041-8213 / ab8dc6

Tarafından sunulan
Stanford Üniversitesi


Alıntı:
                                                 Fizikçiler, kozmik ışınların erken yaşta silinmez iz bırakmış olabileceğini söylüyor (2020, 20 Mayıs)
                                                 20 Mayıs 2020
                                                 https://phys.org/news/2020-05-cosmic-rays-left-indelible-imprint.html adresinden

Bu belge telif haklarına tabidir. Özel çalışma veya araştırma amaçlı herhangi bir adil işlem dışında, hayır
                                            kısmı yazılı izin alınmadan çoğaltılabilir. İçerik yalnızca bilgi amaçlıdır.





Kaynak

admin

admin

Talebemektebi bir sevdanın hikayesi

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Translate »