Em um novo artigo, um professor de Stanford e um ex-estudioso de pa³s-doutorado especulam que essa interação entre proto-organismos antigos e raios ca³smicos pode ser responsável por uma preferaªncia estrutural crucial, chamada quiralidade, nas moléculas biológicas. Se a ideia deles estiver correta, isso sugere que toda a vida em todo o universo poderia compartilhar a mesma preferaªncia quiral.

Quiralidade, também conhecida como destreza, éa existaªncia de versaµes espelhadas de molanãculas. Como a ma£o esquerda e a direita, duas formas quirais de uma única molanãcula se refletem em forma, mas não se alinham se empilhadas. Em todas as principais biomoléculas - aminoa¡cidos, DNA, RNA - a vida usa apenas uma forma de entrega molecular. Se a versão espelhada de uma molanãcula for substitua­da pela versão regular dentro de um sistema biola³gico, o sistema geralmente funcionara¡ mal ou deixara¡ de funcionar completamente. No caso do DNA, um aºnico açúcar injustificado atrapalharia a estrutura helicoidal esta¡vel da molanãcula.

Louis Pasteur descobriu essa homochiralidade biológica pela primeira vez em 1848. Desde então, os cientistas debatem se a disposição da vida era dirigida por acaso ou por alguma influaªncia determina­stica desconhecida. Pasteur levantou a hipa³tese de que, se a vida éassimanãtrica, pode ser devido a uma assimetria nas interações fundamentais da física que existem ao longo do cosmos.

"Propomos que a capacidade biológica que testemunhamos agora na Terra se deva a  evolução em meio a  radiação magneticamente polarizada, onde uma pequena diferença na taxa de mutação pode ter promovido a evolução da vida baseada no DNA, em vez de sua imagem no espelho", disse Noanãmie Globus , principal autor do artigo e ex-companheiro de Koret no Instituto Kavli de Astrofísica e Cosmologia de Partí­culas (KIPAC).

Em seu artigo, publicado em 20 de maio no Astrophysical Journal Letters , os pesquisadores detalham seu argumento a favor dos raios ca³smicos como a origem da homociralidade. Eles também discutem experimentos em potencial para testar suas hipa³teses.

Os raios ca³smicos são uma forma abundante de radiação de alta energia que se origina de várias fontes em todo o universo, incluindo estrelas e gala¡xias distantes. Depois de atingir a atmosfera da Terra, os raios ca³smicos acabam se degradando empartículas fundamentais. Noníveldo solo, a maioria dos raios ca³smicos existe apenas comopartículas conhecidas como maºons.

Os maºons sãopartículas insta¡veis, que existem por meros 2 milionanãsimos de segundo, mas como viajam perto da velocidade da luz, foram detectados a mais de 700 metros abaixo dasuperfÍcie da Terra. Eles também são polarizados magneticamente, o que significa que, em média, os maºons compartilham a mesma orientação magnanãtica. Quando os maºons finalmente decaem, eles produzem elanãtrons com a mesma polarização magnanãtica. Os pesquisadores acreditam que a capacidade penetrante do maºon permite que ele e seus elanãtrons filhas afetem potencialmente as moléculas quirais na Terra e em qualquer outro lugar do universo.

"Somos irradiados o tempo todo por raios ca³smicos", explicou Globus, atualmente pesquisador de pa³s-doutorado na Universidade de Nova York e no Instituto Flatiron da Simons Foundation. “Seus efeitos são pequenos, mas constantes em todos os lugares do planeta onde a vida pode evoluir, e a polarização magnanãtica dos maºons e elanãtrons ésempre a mesma. E mesmo em outros planetas, os raios ca³smicos teriam os mesmos efeitos. ”

A hipa³tese dos pesquisadores éque, no ini­cio da vida na Terra, essa radiação constante e consistente afetou a evolução das duas formas de vida espelhadas de maneiras diferentes, ajudando uma a prevalecer sobre a outra. Essas pequenas diferenças na taxa de mutação teriam sido mais significativas quando a vida estava comea§ando e as moléculas envolvidas eram muito simples e mais fra¡geis. Nessas circunsta¢ncias, a influaªncia quiral pequena, mas persistente, dos raios ca³smicos poderia ter, ao longo de bilhaµes de gerações de evolução, produzido o poder biola³gico aºnico que vemos hoje.

"Isso éum pouco como uma roleta em Las Vegas, onde vocêpode criar uma leve preferaªncia pelos bolsos vermelhos, em vez dos pretos", disse Roger Blandford , professor Luke Blossom na Escola de Humanidades e Ciências de Stanford e um autor no papel. “Jogue alguns jogos, vocênunca notaria. Mas se vocêjogar com esta roleta por muitos anos, quem apostar habitualmente no vermelho ganhara¡ dinheiro e quem apostar no preto perdera¡ e desaparecera¡. ”

Globus e Blandford sugerem experimentos que podem ajudar a provar ou refutar sua hipa³tese de raios ca³smicos. Por exemplo, eles gostariam de testar como as bactanãrias respondem a  radiação com diferentes polarizações magnanãticas.

“Experiaªncias como essa nunca foram realizadas e estou animado para ver o que elas nos ensinam. Surpreendentemente, as surpresas vão de trabalhos adicionais sobre temas interdisciplinares ”, afirmou Globus.

Os pesquisadores também esperam amostras orga¢nicas de cometas, astera³ides ou Marte para ver se eles também exibem um vianãs quiral.

"Essa ideia conecta a física fundamental e a origem da vida", disse Blandford, que também éStanford e professor de física de física epartículas do SLAC e ex-diretor da KIPAC. "Independentemente de estar correto ou não, fazer uma ponte entre esses campos muito diferentes éemocionante e um experimento bem-sucedido deve ser interessante."