"Imaginasi kita terhad oleh apa yang kita tahu,"

Dengan lebih daripada 700 juta trillion planet di alam semesta yang dapat dilihat, ahli astrobiologi sangat ingin menyempitkan exoplanet yang sebenarnya bernilai mencari dalam kehidupan kita. Tetapi ia tidak cukup untuk semata-mata mencari planet-planet dalam sistem solar yang menyerupai kami, saintis menunjukkan pada yang baru Kemajuan Sains belajar. Pencarian untuk dunia yang menyokong kehidupan, mereka menulis, akan bergantung kepada bergantung kepada cahaya ultraviolet yang memancar dari bintang-bintang di mana planet-planet itu mengorbit.

Radiasi UV mendorong satu siri peristiwa fotokimia di Bumi awal yang membawa kepada perkembangan kehidupan, seperti karya sebelum ini dari penyelidik bersama penyelidik dan Majlis Penyelidikan Perubatan Makmal Biologi Molekul John Sutherland, Ph.D. Dengan mencipta peristiwa-peristiwa awal menggunakan lampu UV di makmal dan rujukan merujuk hasil cahaya yang dihasilkan oleh bintang-bintang yang jauh, pasukan yang turut melibatkan para saintis dari University of Cambridge, mendarat dengan pelbagai bintang di sekeliling kehidupan seperti Bumi mungkin mempunyai kemungkinan besar terbentuk. Keputusan mereka, yang diterbitkan Rabu, berjanji untuk memajukan pencarian kehidupan luar angkasa dan rejim penjagaan kulit masa depan pelancong.

"Cahaya UV berpotensi sangat baik untuk memiliki asal hidup di Bumi awal, tetapi kemudian UV yang kita fikirkan hari ini sebenarnya agak merosakkan," Zoe Todd, seorang penyelidik siswazah di Harvard Origins of Life Initiative yang tidak terlibat dalam kajian ini, memberitahu Songsang.

Kerja-kerja Todd yang sedang berjalan dengan ahli astronomi dan pengarah asal Harvard Dimitar Sasselov, Ph.D., telah memainkan peranan penting dalam menunjukkan bagaimana sinaran UV memancarkan tindak balas pelbagai tindak balas kehidupan yang penting antara hidrogen sianida dan ion hidrogen sulfit di lautan primordial planet kita. Reaksi tersebut menghasilkan prekursor kimia untuk molekul yang kritikal terhadap proses biologi di Bumi, seperti lipid, asid amino, dan nukleotida. Proses ini akhirnya membawa kepada penciptaan asid ribonukleat (RNA), sejenis sebatian kimia yang sama dengan DNA, yang dipercayai saintis cenderung menjadi senyap menyimpan dan kompaun yang pertama untuk muncul.

Dalam kajian baru, para penyelidik Cambridge dan MRC LMB mencipta semula tindak balas kimia dalam makmal - di bawah lampu UV dan tanpa - untuk melihat berapa banyak cahaya UV yang mereka perlukan untuk berlaku. Mereka kemudian menggunakan hasil tersebut untuk mengklasifikasikan sistem bintang mana yang mungkin mempunyai bintang-bintang yang memancarkan jumlah cahaya UV ke arah exoplanet mereka, mewujudkan "zon abiogenesis" yang sesuai untuk menghasilkan molekul penghasil hayat.

Mereka menentukan bintang-bintang yang lebih panas daripada 4,400 Kelvin (kira-kira 7,460 ° F) - bintang yang besar atau lebih besar daripada "kerdil oren" atau bintang urutan utama K5 spektrum - menghasilkan cahaya UV yang cukup untuk berbuat demikian.

Penemuan baru ini mengesahkan penyelidikan lepas yang dijalankan oleh ahli fizik teori dan kosmologi Harvard, Avi Loeb, Ph.D., yang juga berminat untuk memburu kehidupan luar angkasa tetapi tidak terlibat dalam kajian baru itu.

"Apa yang kami buat," kata Loeb Songsang, "Adalah bahawa bintang-bintang dengan jisim yang kurang daripada setengah jisim matahari tidak akan menghasilkan radiasi ultraviolet yang cukup untuk menghasilkan kepelbagaian kehidupan yang kita dapati di Bumi."

"UV sangat penting untuk menentukan skala masa khayalan untuk kimia, dan skala masa untuk spesies mana menjadi lebih kaya," lanjutnya.

Sutherland dicadangkan pada tahun 2015 bahawa karbon dari kesan meteorit ke Bumi muda menghasilkan sianida hidrogen yang diperlukan untuk reaksi-catalyzed UV ini. Ini hipotesis yang menarik tentang asal-usul kehidupan di Bumi, tetapi ada yang lain.

"Tidak semua orang melayari senario kehidupan asal tertentu ini, yang didorong oleh sinar UV di permukaan bumi, dan membawa anda kepada perkara-perkara seperti RNA dan DNA yang merupakan bahan genetik dan boleh direplikasi," kata Todd.

"Orang lain melanggani sesuatu yang dipanggil hipotesis 'metabolisme pertama', yang pada asasnya anda mendapatkan kitaran metabolik ini muncul pertama. Secara umumnya, ia telah diumumkan untuk berlaku di dalam lubang hidroterma laut dalam - dan kemudian ini adalah sejenis teori alternatif untuk asal usul kehidupan. "Kedua-dua teori mempunyai kekuatan dan kelemahan, kata Todd, tetapi sukar untuk mencari eksoplanet dengan hidrotermal bolong dari cahaya ringan, berbanding hanya melihat apa yang dilakukan oleh matahari mereka.

Sudah tentu, semua ini tidak bermakna kita harus berhenti mencari kehidupan di planet yang mengorbit bintang kerdil yang lebih kecil. Mereka mungkin hanya menghasilkan kehidupan seperti apa yang kita lihat di dunia kita.

"Imaginasi kita terhad oleh apa yang kita tahu," kata Loeb. "Dan apa yang kita tahu ialah apa yang kita dapati di sini di Bumi"