Undersökning av Prebiotiska Ursprung för Polypeptider och Fasttillståndskemi på Titan

Forskningsprojekt, 2025 – 2028

Förståelsen för hur liv kan uppstå ur icke-levande materie är en av vetenskapens stora gåtor. I detta forskningsprojekt undersöker vi hur den enkla, men vida spridda molekylen vätecyanid (HCN) kan spela en nyckelroll i sådan kemi. Vårt arbete är uppdelat i två huvudspår: det ena utforskar om HCN kan ligga bakom det oförklarade skapandet av de första peptiderna, kedjor av aminosyror som är en grundläggande komponent i allt levande. I det andra spåret utforskar vi hur HCN-kristaller under kalla förhållanden kan bidra till att skapa livets byggstenar.HCN har hittats i stoftmoln i rymden, på kometer och asteroider, i atmosfärerna på flera månar och i meteoriter som nått jorden. Med hjälp av kvantmekaniska beräkningar på superdatorer analyserar vi hur atomer interagerar i reaktioner som startar med HCN. Dessa beräkningar avslöjar de kemiska mekanismerna på atomnivå och låter oss förutspå vilka reaktioner som är möjliga under olika förhållanden. Denna information är speciellt viktig för att experimentellt testa teorier om livets byggstenars uppkomst, ett arbete som genomförs i nära samarbete med laborativa forskare på NASA. Våra beräkningar är även kritiska för att förstå när experiment inte är praktiska, till exempel för reaktioner som kräver låga temperaturer under mycket lång tid.Saturnus stora måne Titan är mycket kallare än Jorden och är en värld där många av livets byggstenar tros kunna bildas. NASA:s rymdsond Dragonfly har i uppgift att undersöka Titans kemi och söka efter liv när den landar där år 2034. Vår forskning syftar dels till att förbereda oss på vad Dragonfly kan hitta, dels att ta några steg närmre svaret på en av mänsklighetens stora frågor: var i universum kan liv uppstå?