Letitá záhada organických látek z Měsíce vyřešena

Odvrácená strana Měsíce, jak ji v roce 1972 viděli astronauti z Apolla 16

Vzorky měsíčních hornin dovezených na Zemi astronauty misí Apollo obsahují aminokyseliny. Kde se tyto základní stavební kameny živých organismů na mrtvém tělese vzaly?

Analýzy měsíčního prachu tzv. regolitu odebraného z povrchu Měsíce posádkami kosmických lodí Apollo postavily před vědce záhadu v podobě přítomnosti stopového množství aminokyselin. Tyto jednoduché organické sloučeniny slouží pozemským formám života k syntéze bílkovin. Ty pak v buňkách plní širokou škálu úkolů. Na jedné straně se například významně podílejí na stavbě buněk, na druhé pak třeba katalyzují v buňkách biochemické reakce.

Aminokyseliny ze Země?

Na Měsíci vládnou podmínky neslučitelné se životem. Vědci proto vyloučili možnost, že by měsíční aminokyseliny vznikly v důsledku aktivity tamějšího života. Nabízelo se hned několik jiných zdrojů měsíčních aminokyselin. Mohly být zaneseny ze Země na Měsíc astronauty nebo se dostaly do vzorků při jejich zpracování na Zemi. Některé látky z paliva výsadkových modulů použitých pro přistání na Měsíci mohou posloužit jako výchozí surovina pro syntézu aminokyselin. Palivo mohlo kontaminovat měsíční prach a aminokyseliny se pak vytvářely během analýz vzorků prováděných v pozemských laboratořích. Podobně by mohly při analýze vzorků vznikat aminokyseliny z vodíku, uhlíku a dusíku přinesených na Měsíc z kosmu slunečním větrem. Aminokyseliny vznikají i v nitru asteroidů a v meteoritech se mohou dostávat na jiná tělesa včetně Měsíce.

V 70. letech minulého století nedokázali vědci z těchto možností vybrat tu správnou. Současné špičkové vybavení v laboratořích Goddard Space Flight Center v americkém Greenbeltu umožnilo týmu vedenému Jamie Elsilaovou letitou záhadu vyřešit. Vědci k tomu využili analýzy izotopů v molekulách měsíčních aminokyselin získaných ze sedmi vzorků regolitu odebraných na povrchu Měsíce posádkami Apollo 16 a Apollo 17.

Z prava: Jamie Elisa, Jason Dworkin, Daniel Glavin

V ohnisku zájmu vědců se ocitlo například zastoupení izotopů uhlíku C12 a C13. Pozemský život využívá přednostně lehčí izotop C12, protože ochotněji reaguje s jinými atomy. V asteroidech však probíhají chemické reakce, kde se větší měrou zapojuje těžší izotop C13. Solární vítr naopak přináší jen málo izotopu uhlíku C13. Poměr izotopů uhlíku v aminokyselinách z měsíčního regolitu odpovídal jejich pozemskému původu. Vědci vyloučili jako zdroj aminokyselin kontaminaci měsíčního prachu palivem přistávacího modulu, protože v těsné blízkosti modulu obsahoval prach stejně aminokyselin jako v místech vzdálených od místa přistání víc než 6 kilometrů.

Tvarově stejné, prostorově převrácené

Další špičkové přístroje dovolily týmu Jamie Elsilaové určit optickou orientaci molekul měsíčních aminokyselin. Ty se mohou vyskytovat jako pravotočivé nebo levotočivé. Obě formy jedné a téže aminokyseliny se přitom od sebe liší jako pravá a levá ruka – jsou tvarově stejně ale prostorově převrácené. Pozemský život používá takřka výhradně levotočivé aminokyseliny. Pokud vznikají aminokyseliny mimo živý organismus, vytvářejí se levotočivé a pravotočivé formy stejně často. Převaha levotočivých aminokyselin prozradila, že se molekuly vytvořily aktivitou pozemských forem života. Některé z aminokyselin nalezených na Měsíci jsou ale na Zemi vzácné, např. kyselina alfa-aminomáselná, zato bývají relativně hojné v asteroidech. Nelze proto vyloučit, že k měsíčním aminokyselinám přispěly i úlomky asteroidů.

Výsledky analýz shrnula Jamie Elsilaová a její spolupracovníci ve studii publikované ve vědeckém časopise Geochimica et Cosmochimica Acta. Vzorky odebrané z větších hloubek obsahují více aminokyselin než vzorky, které astronauti odebrali z povrchu. To napovídá, že aminokyseliny nepřinesli na Měsíc astronauti a nedostaly se do vzorku v laboratořích. Organické molekuly zřejmě přicestovaly na Měsíc ze Země s horninami, které byly vymrštěny do kosmu po kolizích naší planety s cizími tělesy. V hlubších vrstvách měsíčního regolitu byly lépe chráněné před nepříznivými vlivy a přežily ve větším množství.