چگونه کیهانی اشعه ممکن است شکل زندگی

قبل از وجود دارد, حیوانات, باکتری ها و یا حتی DNA در زمین خود تکرار مولکول بودند به آرامی در حال تحول راه خود را از موضوع ساده به زندگی در زیر یک ثابت از ذرات پر انرژی از فضا.

در یک مقاله جدید در یک دانشگاه استنفورد استاد دانشگاه و سابق پست دکترا محقق حدس و گمان است که این تعامل بین باستان نیا-موجودات کیهانی و اشعه ممکن است مسئول مهم ساختاری اولویت به نام دستسانی در مولکول های بیولوژیکی. اگر ایده خود را درست است این نشان می دهد که تمام زندگی را در سراسر جهان می تواند به اشتراک گذاری همان chiral اولویت است.

دستسانی همچنین به عنوان شناخته شده handedness است وجود آینه-تصویر نسخه از مولکول. مانند دست چپ و راست دو chiral اشکال از یک تک مولکول منعکس یکدیگر در شکل اما نمی خط تا اگر انباشته. در هر عمده biomolecule - اسیدهای آمینه DNA, RNA - زندگی تنها با استفاده از یک قالب مولکولی handedness. اگر آینه نسخه از یک مولکول جایگزین برای نسخه معمولی در یک سیستم بیولوژیکی سیستم اغلب خرابی و یا متوقف کردن عملکرد کامپیوتر است. در مورد DNA یک اشتباه دست قند را مختل پایدار شمسی ساختار مولکول است.

لویی پاستور برای اولین بار کشف این بیولوژیکی homochirality در سال 1848. از آن پس دانشمندان مورد بحث که آیا دست از زندگی رانده شد شانس تصادفی و یا برخی از ناشناخته قطعی نفوذ است. پاستور فرضیه که اگر زندگی نامتقارن و سپس آن را ممکن است به علت یک عدم تقارن در اساسی تعاملات فیزیک وجود دارد که در سراسر جهان هستی است.

"ما پیشنهاد می کنیم که این بیولوژیکی دست ما شاهد در حال حاضر بر روی زمین است که با توجه به تکامل در میان مغناطیسی قطبی تابش که در آن تفاوت های کوچک در نرخ جهش ممکن است ترویج تکامل از DNA-بر اساس زندگی به جای آن تصویر آینه" گفت: Noémie بغض در گلو منجر نویسنده این مقاله و سابق Koret همکار در Kavli موسسه ذرات اخترفیزیک و کیهان شناسی (KIPAC).

در مقاله منتشر شده در آوریل 20 در مجله اختر فیزیک نامه, محققان جزئیات بحث خود را در حمایت از اشعه کیهانی به عنوان منشاء homochirality. آنها همچنین بحث بالقوه آزمایش برای آزمایش فرضیه خود را.

مغناطیسی قطبی از فضا

کیهانی اشعه فرم فراوان از تابش پرانرژی که سرچشمه از منابع مختلف در سراسر جهان از جمله ستاره ها و کهکشان های دور. پس از ضربه زدن به جو زمین اشعه کیهانی در نهایت تنزل به ذرات بنیادی. در سطح زمین بیشتر از اشعه کیهانی وجود داشته باشد تنها به عنوان ذرات شناخته شده به عنوان muons.

Muons ناپایدار هستند ذرات موجود برای صرف 2 میلیونیم دوم اما از آنجا که سفر نزدیک به سرعت نور آنها تشخیص داده شده اند بیش از 700 متر زیر سطح زمین است. آنها همچنین مغناطیسی قطبی معنی به طور متوسط muons همه به اشتراک گذاری این همان مغناطیسی جهت گیری. زمانی که muons در نهایت پوسیدگی آنها تولید الکترون با همان قطبش مغناطیسی. محققان بر این باورند که میون این برنگشتید توانایی آن را اجازه می دهد و آن دختر الکترون ها به طور بالقوه تحت تاثیر قرار chiral مولکول های روی کره زمین و در همه جا دیگری در جهان است.

"ما در حال تابش در همه زمان کيهانی" توضیح Globus است که در حال حاضر یک محقق فوق دکترا در دانشگاه نیویورک و سایمونز بنیاد Flatiron موسسه. "اثرات آنها کوچک اما مداوم در هر مکان بر روی این سیاره که در آن زندگی می تواند تکامل و قطبش مغناطیسی از muons و الکترون است که همیشه همان. و حتی در دیگر سیارات کیهانی اشعه را همان اثر است."

محققان فرضیه این است که در آغاز زندگی بر روی زمین این ثابت و مداوم تابش تحت تاثیر تکامل از دو آینه زندگی-اشکال در راه های مختلف کمک یکی در نهایت غلبه بر دیگری است. این کوچک تفاوت در نرخ جهش شده اند که مهم ترین زمانی که زندگی آغاز و مولکول های درگیر شد بسیار ساده تر و شکننده است. تحت این شرایط کوچک اما مداوم chiral از نفوذ اشعه کیهانی می تواند بیش از میلیاردها نسل از تکامل تولید تک زیستی handedness ما امروز می بینیم.

"این کمی مانند یک چرخ رولت در وگاس که در آن شما ممکن است مهندس ترجیح کمی برای سرخ جیب به جای سیاه جیب" گفت: Roger بلندفرد این لوقا شکوفه استاد در دانشکده علوم انسانی و علوم در دانشگاه استنفورد و نویسنده در این مقاله است. "بازی چند بازی شما هرگز متوجه. اما اگر شما با این چرخ رولت برای سال های بسیاری از کسانی که بت عادت در خواهد پول و کسانی که شرط بندی بر روی سیاه و سفید از دست خواهد داد و از بین برود."

آماده به شگفت زده می شود

بغض در گلو و بلندفرد آزمایش نشان می دهد که می تواند کمک به اثبات یا رد خود را از اشعه کیهانی فرضیه. برای مثال آنها می خواهم به آزمون چگونه باکتری پاسخ به تابش مختلف قطبش مغناطیسی.

"آزمایش های شبیه به این هرگز انجام شده و من هیجان زده برای دیدن آنچه که ما می آموزند. شگفتی ناگزير از کار بیشتر در موضوعات میان رشته ای گفت:" بغض در گلو.

محققان همچنین مشتاقانه منتظر آلی نمونه از ستاره های دنباله دار و سیارک ها یا مریخ به دیدن اگر آنها بیش از حد نمایشگاه chiral تعصب.

"این ایده متصل فیزیک بنیادی و منشا حیات" گفت: Blandford است که در دانشگاه استنفورد و SLAC استاد فیزیک و فیزیک ذرات و مدیر سابق KIPAC. "صرف نظر از اینکه آیا یا نه آن را درست, این پل بسیار زمینه های مختلف هیجان انگیز است و یک آزمایش موفقیت آمیز باید جالب باشد."

###

این پژوهش از بودجه Koret پایه دانشگاه نیویورک و سایمونز پایه و اساس است.

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.