12345678

Od osobliwego stanu Plancka, poprzez cząstki elementarne, potem jądra atomowe i atomy pierwiastków - tak postępowała ewolucja fizyczna materii we Wszechświecie. Ale to wcale nie koniec opowieści: pamiętamy bowiem, że stadium kończące przebieg reakcji jądrowych w gwieździe zależy od jej masy. Szczególnie spektakularny jest kres życia gwiazd ciężkich, o masach co najmniej czterdziestokrotnie przekraczających masę Słońca. W wyniku gwałtownego kurczenia się pod wpływem sił grawitacyjnych, gwiazda taka zapada się sama w sobie, a towarzyszy temu wyzwolenie ogromnej ilości energii. Obserwujemy wówczas wybuch supernowej o jasności przewyższającej nawet sto milionów razy jasność Słońca oraz wyrzucenie części gwiezdnej materii w przestrzeń Kosmosu. Pozostałością po wybuchu supernowej w naszej Galaktyce (rok 1054) jest znana, przepiękna Mgławica Krab.

Kliknij, aby zobaczyć powiększenie
Mgławica Krab jest pozostałością po jedynym w naszej Galaktyce wybuchu supernowej.

Materia odrzucona przez umierającą gwiazdę wchodzi później w skład nowopowstających gwiazd, gwiazd młodszego pokolenia, do których należy również nasze Słońce.

Tak więc źródłem pierwiastków chemicznych są gwiazdy. W tym aspekcie jakże ciekawie wygląda ich względne rozpowszechnienie w Galaktyce.

Kliknij, aby zobaczyć powiększenie
Najbardziej rozpowszechnione pierwiastki w naszej Galaktyce. Odpowiednie wielkości podane są w skali względnej, w której rozpowszechnienie wodoru uznano za równe jedności.

Wśród ośmiu występujących w największej obfitości znajdujemy wodór, węgiel, azot i tlen. Czy to przypadek, że na tych pierwiastkach opiera się życie? Od rozważań o życiu jesteśmy jeszcze daleko, ale wspomnijmy właśnie teraz, że wystarczy, aby w reakcjach jądrowych zachodzących w gwiazdach pierwszego pokolenia powstało choćby kilka pierwiastków, a ich atomy trafiły w przestrzeń kosmiczną, by mogła zaistnieć i rozwinąć się ewolucja chemiczna materii. Od prostych jonów i molekuł dwuatomowych, takich jak C2, CO, CO+, CH+, prowadzi ona do układów coraz bardziej złożonych, również tych, którym przypisujemy znaczenie biologiczne. Wzory wybranych związków znajdziemy na fotografii 8

Kliknij, aby zobaczyć powiększenie
Niektóre związki organiczne wykryte w przestrzeni kosmicznej

(wybranych, do czasów obecnych w różnych obszarach Kosmosu wykryto bowiem ponad 300 połączeń organicznych). Jest wśród nich formaldehyd, pierwszy zidentyfikowany w przestrzeni pozaziemskiej związek organiczny (1969 rok), jest najprostszy aminokwas białkowy, glicyna, jest cyjanopentaacetylen, bodajże najcięższa wykryta dotąd molekuła o budowie łańcuchowej, jest wreszcie alkohol etylowy, którego ilość w mgławicy Sgr B2 przewyższa to wszystko, co wytworzyła ludzkość od początku istnienia... Cząsteczki łańcuchowe o trwałym niezerowym momencie dipolowym identyfikuje się zazwyczaj na podstawie widmowych przejść rotacyjnych w zakresie mikrofalowym; widma oscylacyjne, rejestrowane w podczerwieni z wykorzystaniem okien przezroczystości atmosfery ziemskiej lub w warunkach pozaatmosferycznych, są z kolei użyteczne przy identyfikacji molekuł pierścieniowych. Wiele połączeń organicznych wykryto także w materii meteorytów. Przykładem niechaj będzie meteoryt Murchison, odnaleziony w Australii w roku 1969.

Kliknij, aby zobaczyć powiększenie
Meteoryt Murchison zawiera ogromne bogactwo połączeń organicznych. Badania wykazały jednoznacznie, że powstały one w warunkach pozaziemskich

Ilustracja, na której barwą czerwoną zaznaczono połączenia o znaczeniu biologicznym, dobrze ilustruje ogromne bogactwo wspomnianego obiektu. Jest wśród nich 19 aminokwasów białkowych, są pochodne pirymidyny, zasady nukleinowe... A przecież Murchison nie jest wcale szczególnym wyjątkiem: w meteorytach Murray (amerykański stan Kansas, 1950 rok) i Tagish Lake (Kanada, 2001) również zidentyfikowano po kilkadziesiąt związków organicznych. Nie ma przy tym wątpliwości, że utworzyły się one w obłokach międzygwiezdnych.

12345678
powrót na górę strony
Wykład
O istocie życia. Rozważania chemika
Strona
5/8
Autor
Wydział Chemii Uniwersytetu Warszawskiego
Kliknij nazwisko autora, aby zobaczyć notkę biograficzną w serwisie Nauka Polska