การตามล่าหาโมเลกุลของมนุษย์ต่างดาว

2023 ผู้เขียน: Peter Bradberry | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-05-21 22:39

นักดาราศาสตร์ค้นพบสารประกอบจำนวนมากในจักรวาลที่ไม่สามารถมีอยู่บนโลกได้

โดยสังเขป

สารประกอบที่พบตามธรรมชาติบนโลกและประกอบเป็นวัสดุที่มีความหลากหลายมากมายบนโลกใบนี้เป็นเพียงเศษเสี้ยวหนึ่งของสิ่งเหล่านั้นในจักรวาล

• นักดาราศาสตร์พบโมเลกุลมากกว่า 200 ชนิดลอยอยู่ในอวกาศ
• นักวิจัยได้ตั้งชื่อสารประกอบบางอย่างที่ตรวจพบในจักรวาลและยังสร้างขึ้นใหม่บางส่วนที่นี่บนโลก

มีบางอย่างแปลก ๆ ซ่อนอยู่ใน Horsehead เนบิวลาที่ได้รับการตั้งชื่อตามรูปเงาเหมือนม้าเป็นกลุ่มเมฆฝุ่นและก๊าซที่สูงตระหง่านอยู่ห่างจากโลก 1, 500 ปีแสงซึ่งมีดาวดวงใหม่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง เป็นวัตถุท้องฟ้าที่เป็นที่รู้จักมากที่สุดชิ้นหนึ่งและนักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาอย่างเข้มข้น แต่ในปี 2554 นักดาราศาสตร์จากสถาบัน Millimeter Radioastronomy (IRAM) และที่อื่น ๆ ได้ทำการตรวจสอบอีกครั้ง ด้วยกล้องโทรทรรศน์ 30 เมตรของ IRAM ใน Sierra Nevada ของสเปนทำให้พวกเขาอาศัยแผงคอม้าสองส่วนในแสงวิทยุ พวกเขาไม่สนใจที่จะถ่ายภาพ Horsehead อีกต่อไป แทนที่จะเป็นหลังจากการอ่านค่าสเปกตรัมของแสงแตกออกเป็นความยาวคลื่นที่เป็นส่วนประกอบซึ่งเผยให้เห็นการแต่งหน้าทางเคมีของเนบิวลา ข้อมูลที่แสดงบนหน้าจอดูเหมือนว่ามีรอยบากบนจอภาพหัวใจ การกระดิกแต่ละครั้งบ่งชี้ว่าโมเลกุลบางตัวในเนบิวลาเปล่งแสงที่มีความยาวคลื่นเฉพาะ

ทุกอณูในจักรวาลทำให้ลักษณะของตัวเองกระดิกขึ้นอยู่กับการวางแนวของโปรตอนนิวตรอนและอิเล็กตรอนที่อยู่ภายใน การกระดิกส่วนใหญ่ในข้อมูล Horsehead เกิดจากสารเคมีทั่วไปเช่นคาร์บอนมอนอกไซด์ฟอร์มาลดีไฮด์และคาร์บอนเป็นกลาง แต่จุดหนึ่งในฮอร์สเฮดยังมีเส้นเล็ก ๆ หลายเส้นที่ไม่สามารถระบุได้แยกออกจากกันด้วยความถี่ สิ่งเหล่านี้แสดงถึงความลึกลับ - โมเลกุลที่วิทยาศาสตร์ไม่รู้จักโดยสิ้นเชิง

ทันทีที่เห็นข้อมูล Evelyne Roueff จาก Paris Observatory และนักเคมีคนอื่น ๆ ในทีมเริ่มตั้งสมมติฐานว่าโมเลกุลชนิดใดที่อาจสร้างสัญญาณได้ พวกเขาสรุปว่าสิ่งมีชีวิตที่ไม่รู้จักต้องเป็นโมเลกุลเชิงเส้นซึ่งเป็นสารประกอบที่อะตอมถูกจัดเรียงเป็นโซ่ตรง โมเลกุลเชิงเส้นบางประเภทเท่านั้นที่จะสร้างรูปแบบสเปกตรัมตามที่นักเคมีเห็น หลังจากทำงานผ่านรายการของโมเลกุลที่น่าจะเป็นไปได้พวกเขาก็กด C₃ซ⁺, propynylidynium. ไอออนโมเลกุลนี้ไม่เคยมีมาก่อน ในความเป็นจริงไม่มีข้อพิสูจน์ว่ามีอยู่จริง หากสามารถก่อตัวได้ก็จะไม่เสถียรอย่างมาก บนโลกเกือบจะทันทีที่ทำปฏิกิริยากับสิ่งอื่นเพื่อเปลี่ยนเป็นสายพันธุ์ที่ตั้งรกรากมากขึ้น แต่ในอวกาศซึ่งความดันต่ำและโมเลกุลแทบจะไม่วิ่งเข้าหาสิ่งอื่นเพื่อสร้างพันธะด้วย C₃ซ⁺ ก็อาจจะสามารถอยู่รอดได้

Roueff และเพื่อนร่วมงานของเธอได้ศึกษาว่า Horsehead Nebula มีส่วนผสมและเงื่อนไขที่เหมาะสมในการสร้างโมเลกุลหรือไม่ ในปี 2555 พวกเขาได้ตีพิมพ์บทความใน Astronomy & Astrophysics โดยสรุปว่าการกระดิกที่พวกเขาเห็นว่าน่าจะเป็นของ C₃ซ⁺. “ฉันค่อนข้างมั่นใจในตัวเอง” Roueff กล่าว “แต่ต้องใช้เวลาประมาณสองถึงสามปีในการโน้มน้าวให้ทุกคนเชื่อว่าเรามีตัวตนที่ถูกต้อง”

ในตอนแรกผู้สงสัยบางคนโต้แย้งข้อเรียกร้องหากค₃ซ⁺ ไม่เคยเห็นมาก่อนพวกเขาจะแน่ใจได้อย่างไรว่านี่คือสิ่งนี้? Clincher เกิดขึ้นในปี 2014 เมื่อนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโคโลญในเยอรมนีสามารถสร้าง C₃ซ⁺ สั้น ๆ ในห้องปฏิบัติการ การพิสูจน์ไม่เพียง แต่พิสูจน์ว่าโมเลกุลสามารถมีอยู่จริง แต่ยังช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถวัดสเปกตรัมที่เกิดขึ้นเมื่อมีความตื่นเต้นซึ่งเป็นสเปกตรัมเดียวกับที่ปรากฏใน Horsehead “มันคุ้มค่ามากที่ได้พบกับโมเลกุลใหม่ที่เราไม่เคยคิดมาก่อน” Roueff กล่าว “เมื่อคุณสามารถระบุได้ผ่านโซ่ตรรกะก็เหมือนกับการเป็นนักสืบ”

มนุษย์ต่างดาวโมเลกุลหนึ่งลงไปอีกมากมายและอีกมากมายที่จะไป เนบิวลาหัวม้าไม่มีความคลาด นักดาราศาสตร์เกือบทุกแห่งในเอกภพมองดูถ้าพวกเขามองใกล้มากพอที่พวกเขาจะเห็นเส้นสเปกตรัมที่ไม่ปรากฏหลักฐาน สารประกอบที่มนุษย์เราคุ้นเคยซึ่งเป็นสายพันธุ์ที่รับผิดชอบต่อความหลากหลายของวัสดุบนโลกใบนี้เป็นเพียงส่วนหนึ่งของธรรมชาติเหล่านั้นที่สร้างขึ้น และในที่สุดหลังจากผ่านไปหลายทศวรรษของการพัฒนาแบบจำลองทางทฤษฎีและเทคนิคการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์พร้อมกับการทดลองในห้องปฏิบัติการเพื่อสร้างโมเลกุลใหม่นักดาราศาสตร์ได้ใส่ชื่อให้กับบรรทัดที่ไม่สามารถระบุได้หลายสาย

พื้นที่ว่าง

เมื่อไม่นานมานี้ในช่วงทศวรรษที่ 1960 นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่สงสัยว่าโมเลกุลอาจมีอยู่ในอวกาศระหว่างดวงดาวที่การแผ่รังสีทั้งหมดมีความคิดว่ารุนแรงเกินไปสำหรับสิ่งอื่นใดที่นอกเหนือไปจากอะตอมและอนุมูลอิสระพื้นฐานเพียงไม่กี่ชนิดที่จะอยู่รอดได้ ในปี 1968 Charles Townes นักฟิสิกส์แห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียเบิร์กลีย์ตัดสินใจที่จะมองหาโมเลกุลในอวกาศต่อไป “ฉันมีความรู้สึกว่านักดาราศาสตร์ชาวเบิร์กลีย์ส่วนใหญ่คิดว่าความคิดของฉันเป็นเรื่องบ้าคลั่ง” ทาวน์ส์ผู้ได้รับรางวัลโนเบลที่เสียชีวิตในปี 2558 เล่าในบัญชีปี 2549 ของสมาคมดาราศาสตร์แปซิฟิก แต่ Townes ได้สร้างเครื่องขยายเสียงใหม่สำหรับเสาอากาศขนาด 6 เมตรที่ Hat Creek Radio Observatory ในแคลิฟอร์เนียซึ่งเผยให้เห็นการมีแอมโมเนียในคลาวด์ Sagittarius B2 “ง่ายแค่ไหนและน่าตื่นเต้นแค่ไหน!” เขาเขียน. “สื่อข่าวรวมทั้งนักวิทยาศาสตร์เริ่มพูดคุยกันอย่างคึกคัก”

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมานักดาราศาสตร์พบโมเลกุลมากกว่า 200 ชนิดที่ลอยอยู่ในอวกาศ หลายอย่างค่อนข้างแตกต่างจากสายพันธุ์ที่เห็นบนพื้นดิน “เรามักจะทำเคมีตามเงื่อนไขที่เรามีบนโลก” Ryan Fortenberry นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยจอร์เจียเซาเทิร์นกล่าว “เมื่อเราหลีกหนีจากกระบวนทัศน์นั้นสารเคมีที่สามารถสร้างขึ้นได้ก็จะไม่ถูกผูกมัด หากคุณสามารถฝันถึงโมเลกุลไม่ว่าจะแปลกประหลาดแค่ไหนก็มีความเป็นไปได้แน่นอนที่ในช่วงเวลาหลายปีที่ผ่านมาและความใหญ่โตของอวกาศที่มันมีอยู่ที่ไหนสักแห่ง”

อวกาศเป็นสภาพแวดล้อมของมนุษย์ต่างดาวอย่างแท้จริง อุณหภูมิอาจร้อนกว่าบนโลกมาก (เช่นในบรรยากาศของดาวฤกษ์) และเย็นกว่ามาก (ในอวกาศระหว่างดวงดาวที่ค่อนข้างว่างเปล่า) ในทำนองเดียวกันความกดดัน (สูงหรือต่ำมาก) อยู่ไกลจากพื้นโลก ด้วยเหตุนี้โมเลกุลจึงสามารถก่อตัวขึ้นในอวกาศที่ไม่เคยปรากฏบนโลกของเราและจากนั้นก็สามารถเกาะอยู่ได้แม้ว่าจะมีปฏิกิริยาสูงก็ตาม “โมเลกุลสามารถผ่านไปได้หลายปีก่อนที่มันจะกระเด้งไปสู่โมเลกุลอื่นในอวกาศระหว่างดวงดาว” ทิโมธีลีนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์จากศูนย์วิจัย Ames ของ NASA กล่าว “มันอาจจะอยู่ในบริเวณที่ไม่มีรังสีดังนั้นแม้ว่ามันจะไม่เสถียรขนาดนั้น แต่ก็สามารถดำรงอยู่ได้เป็นเวลานาน”

โมเลกุลอวกาศเหล่านี้เมื่อระบุได้แล้วสามารถสอนเราได้มากมาย บางคนอาจพิสูจน์ได้ว่ามีประโยชน์หากนักวิทยาศาสตร์สามารถสร้างมันขึ้นมาในห้องทดลองและเรียนรู้ที่จะใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติของมัน โมเลกุลอื่น ๆ อาจช่วยอธิบายที่มาของสารประกอบอินทรีย์ที่ก่อให้เกิดสิ่งมีชีวิตบนโลก และพวกเขาทั้งหมดยืนหยัดเพื่อขยายขอบเขตของสิ่งที่เป็นไปได้สำหรับเคมีในจักรวาล

กล้องโทรทรรศน์เปลี่ยนเกม

ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมาเนื่องจากกล้องโทรทรรศน์รุ่นใหม่ที่ทรงพลังที่สามารถสังเกตเส้นสเปกตรัมจาง ๆ ได้ปรากฏขึ้นทางออนไลน์การค้นหาโมเลกุลของมนุษย์ต่างดาวได้เร่งขึ้น “มันเป็นช่วงเวลาที่รุ่งเรืองสำหรับวิชาโหราศาสตร์ในตอนนี้” ซูซานนาวิดิคัสวีเวอร์ซึ่งเป็นหัวหน้ากลุ่มวิชาดาราศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยเอมอรีกล่าว ข้อมูลที่มีอยู่แม้ในปี 2558 เธอกล่าวว่าเป็นการพัฒนาที่ดีขึ้นอย่างมากจากช่วงทศวรรษก่อนหน้านี้เมื่อเธอจบปริญญาเอก หอดูดาวสตราโตสเฟียร์ความสูงระดับสูงของ NASA สำหรับดาราศาสตร์อินฟราเรด (SOFIA) ซึ่งติดตั้งที่ด้านข้างของโบอิ้ง 747SP เริ่มสังเกตด้วยแสงอินฟราเรดและไมโครเวฟในปี 2010 และหอดูดาว Herschel Space ของ European Space Agency เปิดตัวสู่วงโคจรในปี 2552 เพื่อกำหนดเป้าหมายความยาวคลื่นเดียวกัน

อย่างไรก็ตามตัวเปลี่ยนเกมที่แท้จริงคือ Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) ซึ่งเป็นกลุ่มดาวจานวิทยุ 66 รายการเปิดตัวในปี 2013 ที่ระดับความสูงประมาณ 5, 200 เมตรบนที่ราบสูง Chajnantor ซึ่งเป็นพื้นที่สีแดงคล้ายดาวอังคาร ในทะเลทราย Atacama ของชิลีซึ่งเป็นสถานที่ที่แห้งแล้งที่สุดในโลกเสาอากาศที่เข้าคู่กันของ ALMA จะหมุนพร้อมกันในขณะที่ผู้สังเกตการณ์รวบรวมแสงจากวัตถุจักรวาล ท้องฟ้าที่มืดและชัดเจนเกือบจะปราศจากความชื้นที่ทำให้ภาพเบลอทำให้กล้องโทรทรรศน์มีความไวและความแม่นยำในช่วงความยาวคลื่นตั้งแต่อินฟราเรดถึงวิทยุอย่างไม่เคยปรากฏมาก่อน ALMA สร้างทั้งภาพที่มองเห็นและสเปกตรัมสำหรับทุกพิกเซลของภาพโดยสร้างเส้นสเปกตรัมหลายหมื่นเส้นในทุกมุมมองที่สังเกตได้ “มันยอดเยี่ยมมากและมันก็ท่วมท้นในเวลาเดียวกัน” Widicus Weaver กล่าว “ชุดข้อมูลเหล่านี้มีขนาดใหญ่มากจนต้องส่งอีเมลถึงนักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับแฟลชไดรฟ์เนื่องจากไม่สามารถดาวน์โหลดได้” ข้อมูลที่ท่วมท้นทำให้เกิดเส้นสเปกตรัมใหม่มากมายสำหรับนักดาราศาสตร์ในการขุด แต่เช่นเดียวกับลายนิ้วมือที่ไม่ปรากฏหลักฐานในที่เกิดเหตุเส้นเหล่านี้ไม่มีประโยชน์สำหรับนักวิทยาศาสตร์เว้นแต่จะสามารถระบุได้ว่าโมเลกุลใดเป็นผู้สร้างมันขึ้นมา

การค้นหาลิงค์

ในการจับคู่โมเลกุลกับเส้นเหล่านี้นักวิทยาศาสตร์สามารถไปได้สองสามทิศทาง เช่นในกรณีของ C₃ซ⁺นักดาราศาสตร์อาจเริ่มต้นด้วยเบาะแสจากสเปกตรัมเพื่อคาดเดาว่าโมเลกุลใดอาจอยู่เบื้องหลัง เทคนิคที่เรียกว่าเคมีควอนตัม ab initio (ab initio เป็นภาษาละตินสำหรับ“ตั้งแต่เริ่มต้น”) ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เริ่มต้นจากกลศาสตร์ควอนตัมบริสุทธิ์ - ทฤษฎีที่อธิบายพฤติกรรมของอนุภาคย่อยอะตอมเพื่อคำนวณคุณสมบัติของโมเลกุลตามการเคลื่อนที่ของโปรตอน นิวตรอนและอิเล็กตรอนในอะตอมที่ประกอบกัน บนซูเปอร์คอมพิวเตอร์นักวิทยาศาสตร์สามารถเรียกใช้การจำลองโมเลกุลซ้ำ ๆ ได้ทุกครั้งที่ปรับโครงสร้างและการจัดเรียงอนุภาคเล็กน้อยและดูผลลัพธ์เพื่อค้นหารูปทรงเรขาคณิตที่เหมาะสมที่สุดของสารประกอบ “ด้วยเคมีควอนตัมเราไม่ได้ถูก จำกัด ด้วยสิ่งที่เราสามารถสังเคราะห์ได้” ฟอร์เทนเบอร์รี่กล่าว “เราถูก จำกัด ด้วยขนาดของโมเลกุล เราต้องการพลังในการคำนวณจำนวนมากเพื่อทำการคำนวณ”

นักวิจัยยังสามารถค้นหาหลักฐานที่ยากของโมเลกุลใหม่โดยการสร้างขึ้นในห้องปฏิบัติการและวัดคุณสมบัติทางสเปกตรัมโดยตรง เทคนิคทั่วไปคือการเริ่มต้นด้วยห้องแก๊สและใช้กระแสไฟฟ้าผ่าน อิเล็กตรอนในกระแสอาจชนกับโมเลกุลของก๊าซและทำลายพันธะเคมีทำให้เกิดสิ่งใหม่ นักวิจัยเก็บก๊าซไว้ที่ความดันต่ำมากเพื่อให้สารเคมีใด ๆ ที่เกิดขึ้นมีโอกาสที่จะออกไปเที่ยวสักครู่ก่อนที่จะวิ่งเข้าไปในโมเลกุลอื่นและทำปฏิกิริยา จากนั้นนักวิทยาศาสตร์จะส่องแสงความยาวคลื่นต่างๆผ่านห้องเพื่อวัดสเปกตรัมของสิ่งที่อยู่ภายใน “คุณสามารถไปถึงจุดที่คุณสร้างโมเลกุลเดียวกับที่เกิดขึ้นในอวกาศในห้องแล็บได้ แต่คุณไม่จำเป็นต้องรู้ว่าโมเลกุลนั้นคืออะไร” Michael McCarthy นักฟิสิกส์จาก Harvard – Smithsonian Center for Astrophysics กล่าว. “ดังนั้นคุณต้องพยายามอนุมานองค์ประกอบของธาตุจากการทดลองในห้องปฏิบัติการที่แตกต่างกันกับกลุ่มตัวอย่างที่แตกต่างกัน”

ในปี 2549 แม็คคาร์ธีและเพื่อนร่วมงานของเขาได้สร้างโมเลกุลที่มีประจุลบ C₆ซ⁻ และวัดสเปกตรัม หลังจากนั้นไม่นานพวกเขาก็พบคุณสมบัติเชิงสเปกตรัมแบบเดียวกันในเมฆโมเลกุลระหว่างดวงดาวราศีพฤษภซึ่งอยู่ห่างออกไป 430 ปีแสง การค้นหาโมเลกุลเชิงลบในอวกาศก่อนหน้านี้ว่างเปล่านักวิทยาศาสตร์หลายคนจึงสงสัยว่ามีอยู่ในจำนวนที่มีนัยสำคัญหรือไม่ “มันนำเราไปสู่การค้นพบทั้งชุดซึ่งเราสามารถตรวจจับโมเลกุลที่เกี่ยวข้องในห้องแล็บและในอวกาศได้” McCarthy กล่าว ตอนนี้ทีมของเขาและคนอื่น ๆ พบ C แล้ว₆ซ⁻ ในแหล่งกำเนิดจักรวาลมากกว่าหนึ่งโหล

และในช่วงทศวรรษที่ 1980 นักวิทยาศาสตร์พยายามสร้างสารเคมีชนิดใหม่ที่ผลิตโมเลกุลของอาร์กอน (³⁶ArH⁺) สารประกอบแปลก ๆ ที่ปกติไม่พบบนโลกซึ่งรวมไฮโดรเจนกับอาร์กอนก๊าซเฉื่อยโดยทั่วไป ในปี 2013 นักดาราศาสตร์พบอาร์กอนในอวกาศครั้งแรกในเนบิวลาปูและต่อมาในกาแลคซีที่อยู่ห่างไกลจากการสังเกตการณ์ของ ALMA สารประกอบที่อาศัยก๊าซมีตระกูลก่อตัวขึ้นภายใต้สถานการณ์ที่เฉพาะเจาะจงมากเท่านั้น นักวิทยาศาสตร์คิดว่าในอวกาศอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าพลังงานสูงที่เรียกว่ารังสีคอสมิกจะกระแทกเข้ากับอาร์กอนและทำให้อิเล็กตรอนหลุดออกไปทำให้สามารถเชื่อมโยงกับไฮโดรเจนได้ ด้วยเหตุนี้หากนักวิทยาศาสตร์เห็นอาร์กอนในพื้นที่แห่งหนึ่งพวกเขาสามารถคาดเดาได้ว่าสถานที่นั้นเต็มไปด้วยรังสีคอสมิก “มันเป็นตัวบ่งชี้ที่เฉพาะเจาะจงมากสำหรับสถานการณ์เหล่านี้ซึ่งจริงๆแล้วมีความสำคัญมากในอวกาศ” Holger Müllerจาก University of Cologne หัวหน้าทีมที่อยู่เบื้องหลังการค้นพบ ALMA กล่าว

โลกใหม่ของโมเลกุล

โมเลกุลจำนวนมากที่ซุ่มซ่อนอยู่ในดวงดาวและเนบิวล่าเป็นสิ่งแปลกปลอมในสุดขั้ว การถามว่าพวกเขาจะมีลักษณะอย่างไรหรือรู้สึกอย่างไรหากคุณสามารถถือมันไว้ในมือได้นั้นเป็นเรื่องไร้สาระเพราะคุณไม่สามารถถือมันได้ - พวกเขาจะตอบสนองทันที หากคุณไม่สามารถติดต่อกับพวกเขาได้พวกเขาเกือบจะพิสูจน์ได้อย่างแน่นอนว่าเป็นพิษและเป็นสารก่อมะเร็ง อย่างไรก็ตามนักวิทยาศาสตร์มีความคิดคร่าวๆว่าโมเลกุลของมนุษย์ต่างดาวบางตัวจะมีกลิ่นอย่างไร: จำนวนมากที่ตรวจพบนั้นอยู่ในกลุ่มของสารประกอบที่เรียกว่าอะโรเมติกส์ซึ่งได้มาจากเบนซิน (C₆ซ₆) และเดิมได้รับการตั้งชื่อตามกลิ่นที่รุนแรง

สารประกอบใหม่บางชนิดเผยให้เห็นโครงสร้างอะตอมที่น่าประหลาดใจและแบ่งประจุระหว่างอะตอมในรูปแบบที่คาดไม่ถึง บางครั้งพวกเขาท้าทายทฤษฎีปัจจุบันเกี่ยวกับพันธะโมเลกุล ตัวอย่างล่าสุดคือโมเลกุล SiCSi ซึ่งค้นพบในปี 2558 ในดาวที่กำลังจะตายซึ่งทำจากอะตอมของซิลิกอนสองอะตอมและคาร์บอนหนึ่งอะตอมที่เชื่อมติดกันด้วยวิธีที่ไม่คาดคิด โมเลกุลที่ได้จะค่อนข้างฟลอปปี้และสร้างสเปกตรัมที่แตกต่างจากแบบจำลองทางทฤษฎีง่ายๆที่ทำนายไว้

และโมเลกุลของอวกาศอาจช่วยตอบคำถามพื้นฐานที่สุดข้อหนึ่งของจักรวาล: ชีวิตเริ่มต้นได้อย่างไร? นักวิทยาศาสตร์ไม่ทราบว่ากรดอะมิโนซึ่งเป็นส่วนประกอบของสิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นครั้งแรกบนโลกหรือในอวกาศ (จากนั้นดาวหางและอุกกาบาตส่งมายังโลกของเรา) “คำถามใหญ่คือพวกมันก่อตัวเป็นเมฆโมเลกุลขณะที่ดาวกำลังก่อตัวขึ้น” วิดิคัสวีเวอร์ถาม“หรือพวกมันก่อตัวขึ้นเมื่อคุณมีดาวเคราะห์หรือก้อนหินอื่น ๆ ที่เคมีสามารถเกิดขึ้นบนพื้นผิวได้” คำตอบจะเป็นตัวกำหนดว่ามีความเป็นไปได้ที่กรดอะมิโนมีอยู่มากมายในจักรวาลหรือไม่และอาจมีเมล็ดพันธุ์สิ่งมีชีวิตบนดาวเคราะห์นอกระบบจำนวนมากมายที่นั่นหรือไม่หรือว่าเคมีที่จุดประกายให้เราถูกแยกออกจากแหล่งกำเนิดดาวเคราะห์ของเราเอง นักดาราศาสตร์ได้ตรวจพบสัญญาณของกรดอะมิโนในอวกาศเช่นเดียวกับลำดับของโมเลกุลที่อาจก่อให้เกิดขึ้นได้

ในที่สุดสิ่งมีชีวิตที่หายากบางชนิดสามารถพิสูจน์ได้ว่ามีประโยชน์หากสามารถสร้างขึ้นในปริมาณที่เพียงพอและเก็บไว้ภายใต้สภาวะควบคุม “ความหวังอันยิ่งใหญ่ของวิชาดาราศาสตร์คือการที่เราสามารถค้นหาโมเลกุลที่มีคุณสมบัติใหม่ ๆ ได้อย่างสมบูรณ์และนำสิ่งเหล่านั้นมาใช้กับปัญหาบนโลกนี้” ฟอร์เทนเบอร์รี่กล่าว ตัวอย่างคือโมเลกุลรูปลูกฟุตบอล“บัคกี้บอล” กลุ่ม บริษัท ขนาดใหญ่ที่ประกอบด้วยคาร์บอน 60 อะตอมเป็นครั้งแรกในห้องทดลองในปี พ.ศ. 2528 (และได้รับรางวัลโนเบลผู้ค้นพบ) เกือบหนึ่งทศวรรษต่อมานักดาราศาสตร์ได้เห็นคุณสมบัติทางสเปกตรัมในก๊าซระหว่างดวงดาวซึ่งดูสอดคล้องกับบัคกี้บอลรุ่นที่มีประจุบวกและการเชื่อมต่อได้รับการยืนยันในปี 2558 เมื่อนักวิจัยจับคู่คุณสมบัติเหล่านั้นกับสเปกตรัมของบัคกี้บอลที่สร้างขึ้นภายใต้สภาวะที่ไม่เหมือนอวกาศในห้องปฏิบัติการ “โมเลกุลนี้อยู่ทั่วกาแลคซีและทั่วทั้งจักรวาล” แฮโรลด์โครโตผู้ร่วมค้นพบบัคกี้บอลผู้ล่วงลับจากนั้นเป็นศาสตราจารย์ด้านเคมีจากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐฟลอริดา เมื่อเร็ว ๆ นี้บัคกี้บอลไม่ได้เป็นเพียงสิ่งแปลกประหลาดที่พบในอวกาศ แต่เป็นเครื่องมือที่ใช้งานได้จริงสำหรับนาโนเทคโนโลยีซึ่งมีประโยชน์ในการเสริมสร้างวัสดุเพื่อปรับปรุงเซลล์แสงอาทิตย์และแม้แต่สำหรับเภสัชภัณฑ์

ณ จุดนี้นักดาราศาสตร์ยังคงทดสอบน้ำตื้นในทะเลโมเลกุลขนาดใหญ่ในอวกาศ การค้นพบที่พวกเขาปรากฏขึ้นแล้วเป็นเครื่องเตือนใจว่ามุมเล็ก ๆ ของจักรวาลเป็นเพียงสิ่งที่ไม่สำคัญและไม่จำเป็นต้องเป็นตัวแทนตัวอย่างของสิ่งที่เป็นไปได้ บางทีสิ่งมีชีวิตที่เราคุ้นเคยบนโลกอันที่จริงอาจเป็นสิ่งแปลกใหม่และพวกบัคกี้บอลเนบิวลาหัวม้า C₃ซ⁺ และสิ่งอื่น ๆ ที่ยังไม่ทราบคือสิ่งธรรมดาของจักรวาล