Kavli-säätiön kysymykset ja vastaukset: Astrokemia ja elämän alkuperä

Vuoden 2018 Kavli-palkinnon saaja Ewine van Dishoeck keskustelee henkilökohtaisesta ja ammatillisesta matkastaanan astrokemian alaan aina suosituista leirimatkoista kansainvälisen konsensuksen takaamiseen suurbudjetin observatorioissa.

Mikroskooppisella tasolla avaruusmaisemat paljastavat todellisia kemiallisia tehtaita, jotka ovat uskomattoman monimutkaisia.
ALMA (ESO / NRAO / NAOJ

EI KAIKKI TILA on niin karu paikka . Galaksit ovat täynnä pölyisiä pilviä, jotka sisältävät rikkaita molekyylivaroja, yksinkertaisesta vetykaasusta monimutkaisiin orgaanisiin aineisiin, jotka ovat kriittisiä elämän kehitykselle. Ymmärtää, kuinka kaikki nämä kosmiset aineosat sekoittuvat tähteiden ja planeettojen muodostumiseen, on ollut Ewine van Dishoeckin elämätyö.

Kouluttamalla kemisti van Dishoeck käänsi pian silmänsä kosmokseen. Hän oli uranuurtaja monilla saavutuksilla nousevalla astrokemian kentällä hyödyntäen viimeisimmät kaukoputket paljastamaan ja kuvaamaan laajojen tähtiä kantavien pilvien sisältöä. Samanaikaisesti van Dishoeck jatkoi laboratoriokokeita ja kvanttilaskelmia terra- firmalla ymmärtääkseen kosmisten molekyylien hajoamisen tähtivalolla, samoin kuin olosuhteet, joissa uudet molekyylit pinottuvat yhdessä kuin Lego-tiilet.

"Van Dishoeck sai yhdistelmäpanoksestaan ​​havainnointi-, teoreettiseen ja laboratorioastrofiikkaan, selventäen tähtienvälisten pilvien elinkaarta sekä tähtijen ja planeettojen muodostumista", van Dishoeck sai vuoden 2018 Kavli-palkinnon astrofysiikasta. Hän on vain toinen alan palkinnon saaja, joka on saanut palkinnon ainoaksi palkinnonsaajaksi historiansa aikana.

Kavli-säätiö kertoi lisätietoja hänen läpimurtelevasta uransa astrokemian alalla ja siitä, mitä kentällä on seuraavaksi. Kavli-säätiö puhui van Dishoeckin kanssa toimistostaan ​​Leidenin observatoriossa Leidenin yliopistossa Hollannissa, juuri ennen hänen osallistumistaan ​​henkilöstön grillaukseen. Van Dishoeck on molekyyli-astrofysiikan professori ja Kansainvälisen tähtitieteellisen liiton (IAU) vaalikaupan puheenjohtaja.

Seuraava on muokattu leikkaus pyöreän pöydän keskusteluun. Van Dishoeckille on annettu mahdollisuus muuttaa tai muokata huomautuksiaan.

Ewine van Dishoeck, vuoden 2018 Kavli-palkinnon saaja astrofysiikasta. Van Dischoeck on edelläkävijä astrokemian, avaruusmolekyylien tutkimuksen ja sen roolin tähtien ja planeettojen alkuperässä.
Peter Badge / Typos1

KAVLI-SÄÄTIÖ: Mitä astrokemia kertoo meille itsestämme ja universumista, jossa elämme?

EWINE VAN DISHOECK: Koko tarina, jonka astrokemia kertoi, mikä on meidän alkuperämme? Mistä olemme kotoisin, miten rakensimme? Kuinka planeettamme ja aurinko muodostui? Se johtaa viimeinkin meihin yrittämään löytää auringon, maan ja meidän peruselementit. Se on kuin Legos - haluamme tietää, mitkä kappaleet olivat Lego-rakennuksessa, joka oli tarkoitettu aurinkokuntamme varten.

Tyypillisimmät rakennuspalikat ovat tietysti kemialliset elementit, mutta se, kuinka nämä elementit yhdistyvät luodakseen suurempia rakennuspalikoita - molekyylejä - avaruudessa, on ratkaisevan tärkeää ymmärtääksesi kaiken muun.

TKF: Sinä ja muut tutkijat olette nyt tunnistaneet yli 200 näistä molekyylin rakennuspalikoista avaruudessa. Kuinka ala on kehittynyt uranne aikana?

EVD: 1970-luvulla aloimme havaita, että hyvin epätavallisia molekyylejä, kuten ioneja ja radikaaleja, on suhteellisen runsaasti avaruudessa. Nämä molekyylit puuttuvat tai niissä on parittomia elektroneja. Maapallolla ne eivät kestä kauan, koska ne reagoivat nopeasti kaikkiin muihin kohtaamiinsa asioihin. Mutta koska tila on niin tyhjä, ionit ja radikaalit voivat elää kymmeniä tuhansia vuosia ennen kuin törmää mihinkään.

Nyt siirrymme tunnistamaan molekyylit, jotka ovat läsnä niiden alueiden sydämessä, joilla uusia tähtiä ja planeettoja muodostuu, juuri tällä hetkellä. Olemme siirtymässä erittäneiden ionien ja radikaalien tiputtamiseen tyydyttyneempiin molekyyleihin. Näitä ovat orgaaniset [hiiltä sisältävät] molekyylit yksinkertaisimmissa muodoissa, kuten metanoli. Tuosta metanolin perusosasta voit rakentaa molekyylejä, kuten glykolaldehydiä, joka on sokeri, ja eteeniglykolia. Nämä molemmat ovat ”prebioottisia” molekyylejä, mikä tarkoittaa, että niitä tarvitaan elämän molekyylien mahdollisessa muodostumisessa.

Se, missä astrokemiakenttä liikkuu seuraavaksi, on poissa molekyylien inventaarion ottamisesta ja yrittämisestä ymmärtää miten nämä erilaiset molekyylit muodostuvat. Yritämme myös ymmärtää, miksi saatamme löytää suurempia määriä tiettyjä molekyylejä tietyillä kosmisilla alueilla verrattuna muun tyyppisiin molekyyleihin.

TKF: Se, mitä juuri sanoit, saa minut ajattelemaan analogiaa: Astrokemia tarkoittaa nyt vähemmän uusien molekyylien löytämistä avaruudesta - sellaisia ​​kuin eläintieteilijät, jotka etsivät uusia eläimiä viidakossa. Kenttä koskee nyt enemmän "ekologiaa" siitä, kuinka nuo molekyylin eläimet ovat vuorovaikutuksessa ja miksi täällä avaruudessa on niin paljon tietyntyyppisiä, mutta siellä niin vähän ja niin edelleen.

EVD: Se on hyvä analogia! Kun olemme ymmärtämässä fysiikan ja kemiaa siitä, kuinka tähdet ja planeetat muodostuvat, merkittävä osa selvittää, miksi joitain molekyylejä on runsaasti tietyillä tähtienvälisillä alueilla, mutta ovat "sukupuuttoon", kuten eläimet saattavat olla, muilla alueilla.

Jos jatkamme metafooria, molekyylien välillä on todella monia mielenkiintoisia vuorovaikutuksia, jotka voidaan verrata eläinten ekologiaan. Esimerkiksi, lämpötila on hallitseva tekijä molekyylien käyttäytymisessä ja vuorovaikutuksessa avaruudessa, mikä vaikuttaa samalla tavalla eläinten aktiivisuuteen ja paikkaan, jossa he elävät, ja niin edelleen.

Siirtyminen sinisestä vihreään merkinnälle tässä kuvassa merkitsee hiilimonoksidilumen viivaa tähdessä TW Hydrae. Lumi auttaa pölyjyviä tarttumaan toisiinsa, mikä on välttämätöntä planeettojen ja komeettojen muodostumiselle.
B. Saxton ja A. Angelich / NRAO / AUI / NSF / ALMA (ESO / NAOJ / NRAO)

TKF: Palaamalla rakennuspalikoihin, miten astrokemian rakennusprosessi toimii tarkalleen?

EVD : Tärkeä konsepti molekyylien rakentamisessa avaruudessa on se, jonka tiedämme jokapäiväisestä elämästä maapallolla, nimeltään vaihesiirtymät. Silloin kiinteä aine sulaa nesteeksi tai neste haihtuu kaasuksi jne.

Nyt avaruudessa jokaisella molekyylillä on oma ”lumilinja”, joka on jakelu kaasufaasin ja kiinteän faasin välillä. Joten esimerkiksi vedellä on lumilinja, jossa se kulkee vesikaasusta vesijäähän. Minun on korostettava, että elementtien ja molekyylien nestemäisiä muotoja ei voi esiintyä avaruudessa, koska paine on liian pieni; vesi voi olla nestemäistä maan päällä planeetan ilmakehän paineen takia.

Takaisin lumilinjoihin havaitsemme nyt, että niillä on erittäin tärkeä rooli planeetan muodostumisessa ja ne hallitsevat paljon kemiaa. Yksi tärkeimmistä löydetyistä Lego-rakennusosista, niin sanotusti, on hiilimonoksidi. Tunnemme hiilimonoksidin maan päällä, koska sitä tuotetaan esimerkiksi palaessa. Kollegani ja minä olemme osoittaneet Leidenin laboratoriossa, että hiilimonoksidi on lähtökohta monien monimutkaisempien orgaanisten yhdisteiden tuottamiseksi avaruudessa. Hiilimonoksidin jäätyminen kaasusta kiinteään faasiin on tärkeä ensimmäinen askel Lego-vedyn vetylohkojen lisäämiseen. Tämän avulla voit rakentaa suurempia ja isompia molekyylejä, kuten formaldehydiä [CH 2 O], sitten metanolia, glykoaldehydiin, kuten keskustelimme, tai voit jopa siirtyä monimutkaisempiin molekyyleihin, kuten glyseroli [C 3 H 8 O 3 ].

Se on vain yksi esimerkki, mutta antaa sinulle käsityksen siitä, kuinka rakennusprosessi toimii astrokemiassa.

TKF: Mainitsit juuri laboratorionne Leidenin observatoriossa, Sackler Astrofysiikan laboratoriossa, jonka ymmärrän olevan selkeästi ensimmäinen astrofysiikan laboratorio. Kuinka se on tullut ja mitä olet saavuttanut siellä?

EVD: Se on totta. Uraauurtava astrofokeisti Mayo Greenberg aloitti laboratorion 1970-luvulla ja se oli todella ensimmäinen laatuaan astrofysiikan alalla maailmassa. Hän jäi eläkkeelle ja sitten jatkoin laboratorion käynnistämistä. Minusta tuli lopulta tämän laboratorion johtaja 1990-luvun alkupuolella ja pysyin niin noin vuoteen 2004, jolloin kollega aloitti johtamisen. Olen edelleen yhteistyössä ja suoritan kokeiluja siellä.

Se, mitä olemme onnistuneet saavuttamaan laboratoriossa, ovat avaruuden äärimmäiset olosuhteet: Sen kylmyys ja säteily. Voimme tuottaa avaruuden lämpötilat 10 kelviniin [–442 astetta Fahrenheit; –260 astetta], mikä on vain vähän absoluuttisen nollan yläpuolella. Voimme myös luoda uudelleen voimakkaan ultraviolettisäteilyn tähtivalossa, johon molekyylit kohdistuvat uusien tähtien muodostumisen alueilla.

Sillä, missä epäonnistumme, on kuitenkin tilan tyhjyyden, tyhjiön toistaminen. Katsomme, että erittäin korkeassa tyhjiössä laboratoriossa on luokkaa 108 - 10 10 [sata miljoonaa - 10 miljardia] hiukkasta kuutiometriä kohti. Sitä, mitä tähtitieteilijät kutsuvat tiheäksi pilveksi, jossa tapahtuu tähti- ja planeettojen muodostumista, on vain noin 104 tai noin 10 000 hiukkasta kuutiometriä kohti. Tämä tarkoittaa, että tiheä pilvi avaruudessa on edelleen miljoona kertaa tyhjempi kuin paras, mitä voimme tehdä laboratoriossa!

Mutta tämä lopulta toimii eduksi. Avaruuden äärimmäisessä tyhjiössä kemia, jota olemme kiinnostuneita ymmärtämään, liikkuu hyvin, hyvin hitaasti. Se ei yksinkertaisesti toimi laboratoriossa, jossa emme voi odottaa 10 000 tai 100 000 vuotta molekyylien törmäykseen toisiinsa ja vuorovaikutukseen. Sen sijaan meidän on kyettävä reagoimaan päivässä oppiaksesi mitään ihmetieteellisen uran aikatauluista. Joten nopeutamme kaikkea ja pystymme kääntämään laboratoriossamme näkemämme avaruuden kauan pidemmiksi asteikkoiksi.

Lähikuva jääkylmästä alipainekammiosta Sackler-laboratoriossa, joka sisältää taiteilijan vaikutelman glyserolista ja tähtiä muodostavasta alueesta IRAS 16293-2422. Van Dishoeck johti laboratoriota 1990-luvulta lähtien, joka luo uudelleen joitain avaruuden ääriolosuhteista.
Harold Linnartz

TKF: Laboratoriotyön lisäksi olet uran aikana käyttänyt useita kaukoputkia tutkimaan molekyylejä avaruudessa. Mitkä välineet olivat välttämättömiä tutkimuksellesi ja miksi?

EVD: Uudet instrumentit ovat olleet ratkaisevan tärkeitä koko urani ajan. Tähtitiede johtaa todella havaintoihin. Yhä tehokkaampien kaukoputkien saaminen uusilla valon aallonpituuksilla on kuin katsot maailmankaikkeutta eri silmillä.

Annan teille esimerkin siitä, että 1980-luvun lopulla palasin takaisin Hollantiin, kun maa osallistui voimakkaasti Infrapuna-avaruushavaintojen seurantakeskukseen (ISO), joka on Euroopan avaruusjärjestön johtama operaatio. Olin erittäin onnekas, että joku muu oli tehnyt kovaa työtä 20 vuoden ajan saadakseen tämän kaukoputken todellisuudeksi ja voin onneksi käyttää sitä! ISO oli erittäin tärkeä, koska se avasi infrapunaspektrin, jossa näimme kaikki nämä jäätelöiden, mukaan lukien vesi, spektriset allekirjoitukset, kuten kemialliset sormenjäljet, joilla on merkittävä rooli tähti- ja planeetanmuodostumisessa ja veden tapauksessa, on tietenkin kriittinen elämälle. Se oli hieno aika.

Seuraava erittäin merkittävä tehtävä oli Herschel Space Observatory, johon olen henkilökohtaisesti osallistunut jatko-opiskelijana jo vuonna 1982. Kemiallisesta näkökulmasta oli selvää, että Herschel oli ensisijainen tehtävä tähtiä käyttäville molekyyleille ja etenkin "seurata vesipolku. " Mutta ensin meidän piti saada tieteellinen esimerkki ESA: lle. Olen käynyt Yhdysvalloissa useita vuosia ja käynyt samanlaisissa keskusteluissa siellä, missä auttoin tekemään Herschelin tiedetapausta Yhdysvaltojen rahoituslaitoksille. Se kaikki oli iso työntö, kunnes operaatio lopulta hyväksyttiin 1990-luvun lopulla. Sitten rakentaminen ja käynnistäminen kesti vielä 10 vuotta, mutta saimme vihdoin ensimmäisen tietomme loppuvuodesta 2009. Joten vuodesta 1982 vuoteen 2009 - se oli pitkä aika!

TKF: Milloin ja missä rakkautesi avaruuteen ja kemiaan juurtuivat?

EVD: Minun tärkein rakkauteni oli aina molekyylejä vastaan. Se alkoi lukiossa erittäin hyvällä kemianopettajalla. Paljon riippuu todella hyvistä opettajista, enkä usko, että ihmiset ymmärtävät aina, kuinka tärkeätä se on. Tajusin vasta opiskellessani, että fysiikka oli yhtä hauskaa kuin kemia.

TKF: Minkä akateemisen tien valitsit päästäksesi lopulta astrokemikiksi?

EVD: Leidenin yliopistossa suoritin kemian maisterini ja olin vakuuttunut siitä, että halusin jatkaa teoreettista kvantikemiaa. Mutta alan ammattilainen Leidenissä oli kuollut. Joten aloin etsiä muita vaihtoehtoja. En todellakaan tiennyt paljon tuolloin tähtitiedestä. Se oli silloin poikaystäväni ja nykyinen aviomieheni Tim, joka oli juuri kuullut luentosarjan tähtienvälisellä väliaineella, ja Tim sanoi minulle: "Tiedätkö, avaruudessa on myös molekyylejä!" [Naurua]

Aloin tutkia mahdollisuutta tehdä tutkielma avaruuden molekyyleistä. Menin professorista toiseen. Kollega Amsterdamissa kertoi minulle, että päästäkseni todella astrokemian alalle minun piti mennä Harvardiin työskentelemään professori Alexander Dalgarnon kanssa. Kuten tapahtui, kesällä 1979 Tim ja minä matkusimme Kanadaan osallistuakseen kansainvälisen tähtitieteellisen liiton yleiskokoukseen Montrealiin. Saimme selville, että satelliittikokouksia pidettiin ennen yleiskokousta, ja yksi niistä tapahtui todella tässä puistossa, jossa Tim ja minä leiriimme. Meillä oli ajatus "No, ehkä meidän pitäisi käyttää tämä tilaisuus ja käydä katsomassa tätä professoria Dalgarnoa jo!"

Tietysti meillä oli kaikki tämä retkeilyvaruste ja vaatteet, mutta minulla oli kanssani yksi puhdas hame, jonka päälle panin. Tim ajoi minut satelliittipaikkaan, löysimme kollegani Amsterdamista, ja hän sanoi: "Voi hyvä, esitän sinulle professori Dalgarnon." Professori vei minut ulos, puhuimme viisi minuuttia, hän kysyi mitä olin tehnyt, mikä minun astrokemian taitoni oli, ja sitten hän sanoi: "Kuulostaa mielenkiintoiselta, miksi et tule töihin minulle?" Se oli tietenkin keskeinen hetki.

Näin se kaikki alkoi. En ole koskaan katunut yhtä hetkeä sitten.

TKF: Oliko olemassa muita keskeisiä hetkiä, ehkä varhain lapsuudessa, jotka asettavat sinut tiellesi olemisen tielle?

EVD : Oikeastaan ​​kyllä. Olin noin 13-vuotias ja isäni oli juuri järjestänyt sapattilaisuuden San Diegossa, Kaliforniassa. Otin loman lukiosta Alankomaissa, missä olimme saaneet enimmäkseen latina- ja kreikka-tunteja ja tietysti myös matematiikkaa. Mutta meillä ei ollut vielä mitään kemian tai fysiikan suhteen, ja biologia alkoi vasta vähintään yksi tai kaksi vuotta myöhemmin.

San Diegon lukiossa päätin opiskella aiheita, jotka olivat hyvin erilaisia. Otin esimerkiksi espanjan. Siellä oli myös mahdollisuus tehdä tiedettä. Minulla oli erittäin hyvä opettaja, joka oli afrikkalainen amerikkalainen nainen, mikä tuolloin, vuonna 1968, oli aika epätavallista. Hän oli vain erittäin inspiroiva. Hänellä oli kokeiluja, hänellä oli kysymyksiä ja hän todella onnistui vetämään minut tieteeseen.

Taiteilijan vaikutelma Herschelin avaruus observatoriosta ja havainnoistaan ​​tähtien muodostumisesta Rosette-köysi taustalla. Van Dishoeck ja muut ovat käyttäneet Herscheliä etsimässä tähtien välisiä molekyylejä.
ESA - C. Carreau

TKF: Katsomme nyt Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) -luottoa, joka avattiin useita vuosia sitten ja on yksi kunnianhimoisimmista ja kalleimmista maapallon tähtitiedehankkeista, jotka koskaan on toteutettu. Astrofysiikka Reinhard Genzel kiittää teitä auttamalla muodostamaan kansainvälinen konsensus tämän observatorion takana. Kuinka teit tapauksen ALMA: sta?

EVD : ALMA on ollut hämmästyttävä menestys ensisijaisena observatoriona tässä erityisellä millimetrin ja submillimetrin valon alueella, joka on tärkeä ikkuna havaitakseen molekyylejä avaruudessa. Nykyään ALMA koostuu 66 radioteleskoopista, joiden kokoonpano on 7- ja 12-metrinen ja joka ulottuu Chilen korkealla tasangolla. Oli erittäin pitkä tie päästä kohti missä olemme nyt!

ALMA on tulosta useiden tuhansien ihmisten unelmista. Olin yksi kahdesta Euroopan puolueen jäsenestä Yhdysvaltain ALMA: n tieteen neuvoa-antavassa komiteassa. Tunsin Pohjois-Amerikan tiedeyhteisön hyvin Yhdysvalloissa työskennellystäni kuudesta vuodesta. Osapuolilla, kuten myös Japanilla, oli hyvin erilaisia ​​käsitteitä ALMA: ta varten. Eurooppalaiset miettivät kaukoputkea, jota voitaisiin käyttää syvässä, hyvin varhaisessa universumin kemiassa, kun taas pohjoisamerikkalaiset ajattelivat paljon enemmän suurten, korkearesoluutioisten kuvien ottamista; yksi ryhmä puhui kahdeksan metrin kaukoputken rakentamisesta, toinen noin 15 metrin kaukoputken rakentamisesta.

Joten olin yksi ihmisistä, jotka auttoivat yhdistämään nämä kaksi väitettä. Sanoin: "Jos rakennat paljon suuremman joukon, oikeasti me kaikki voitamme." Suunnitelmaksi tuli yhdistää suurempi määrä kaukoputkia yhteen ryhmään kuin erillisiin ryhmiin, jotka eivät ole yhtä tehokkaita. Ja niin tapahtui. Asetamme sävyn työskennellä yhdessä tämän fantastisen projektin sijasta, että olemme kilpailijoita.

TKF: Mitä uusia rajoja ALMA avaa astrokemiassa?

EVD: Suuri hyppy, jonka teemme ALMA: n kanssa, on spatiaalisessa resoluutiossa. Kuvittele, että katsot kaupunkia ylhäältä. Ensimmäiset Google Earth -kuvat olivat erittäin huonoja - et tuskin nähnyt mitään, kaupunki oli iso möykky. Sittemmin kuvat ovat olleet terävämpiä ja terävämpiä, kun avaruusresoluutio on parantunut, kun kamerat ovat satelliittien sisällä. Nykyään voit nähdä kanavia [Hollannin kaupungeissa], katuja, jopa yksittäisiä taloja. Voit todella nähdä, kuinka koko kaupunki on koottu.

Sama asia tapahtuu nyt planeettojen syntypaikoilla, jotka ovat nämä pienet levyt nuorten tähtien ympärillä. Ne levyt ovat sata-tuhat kertaa pienemmät kuin pilvet, joita olemme aiemmin katsoneet, missä tähdet syntyvät. ALMA: n avulla lähestymme alueita, joille uusia tähtiä ja planeettoja muodostuu. Ne ovat todella merkityksellisiä asteikkoja ymmärtääksesi kuinka nämä prosessit toimivat. Ja ALMAlla, ainutlaatuisella tavalla, on spektroskooppiset kyvyt havaita ja tutkia hyvin laajaa valikoimaa molekyylejä, jotka osallistuvat näihin prosesseihin. ALMA on loistava askel eteenpäin kaikesta, mitä meillä on ollut aiemmin.

Ewine van Dishoeck sai 4. syyskuuta 2018 Kavli-palkinnon Norjan kuninkaalta Harald V: ltä.
Fredrik Hagen / NTB scanpix

TKF: Uudet kaukoputket, joita olet saanut käyttää uransa aikana, ovat osoittautuneet poikkeuksellisiksi. Samanaikaisesti olemme edelleen rajoitettuja siihen, mitä voimme nähdä kosmossa. Kun ajattelet tulevaisuuden kaukoputkien sukupolville, mitä toivot eniten näkeväsi?

EVD: Seuraava askel tutkimuksissamme on James Webbin avaruusteleskooppi [JWST], joka avattiin markkinoille vuonna 2021. JWST: n avulla odotan todella innolla orgaanisten molekyylien ja veden näkemistä vielä pienemmissä mittakaavoissa ja eri puolilla maailmaa. planeetanmuodostusalueita, kuin on mahdollista ALMA: lla.

Mutta ALMA on välttämätön tutkimuksellemme vielä pitkään - vielä 30–50 vuotta. Meillä on vielä niin paljon, mitä meidän on löydettävä ALMA: n kanssa. ALMA ei voi kuitenkaan auttaa meitä tutkimaan planeetan muodostavan levyn sisäosaa siinä mittakaavassa, missä maapallomme muodostui, vain lyhyen matkan päässä Auringosta. Levyn kaasu on siellä paljon lämpimämpää, ja sen lähettämä infrapunavalo voidaan vangita instrumentilla, jonka kollegani ja minä olemme auttaneet toteuttamaan JWST: lle.

JWST on viimeinen tehtävä, jonka parissa olen työskennellyt. Jälleen kerran sattumalta pääsin mukaan, mutta olin hyvässä asemassa amerikkalaisten kumppaneideni ja kollegoideni kanssa auttaakseni. Useat meistä Euroopan ja USA: n puolelta tulivat yhteen ja sanoivat: "Hei, haluamme saada tämän välineen toteutumaan ja voimme tehdä sen 50/50 -kumppanuudessa."

TKF: Ottaen huomioon työsi, jonka rakennatte tähtiä ja planeettoja muodostavien rakennuspalikoiden parissa, näyttääkö kosmosta mukautuva vai edes edistävä elämää?

EVD : Sanon aina, että toimitan rakennuspalikoita, ja sitten biologian ja kemian tehtävänä on kertoa loput tarina! [Naurua] Viime kädessä on merkitystä millaisesta elämästä me puhumme. Puhummeko vain alkeellisimmasta yksisoluisesta elämästä, jonka tiedämme syntyneen nopeasti maan päällä? Kun otetaan huomioon kaikki saatavilla olevat ainesosat, ei ole mitään syytä, miksi sitä ei voisi syntyä millään miljardeilla eksoplaneetoilla, jotka nyt tiedämme, kiertävät miljardeja muita tähtiä.

Siirryttäessä monisoluisen ja viime kädessä älykkään elämän seuraaviin vaiheisiin, ymmärrämme vielä vähän, kuinka se syntyy yksinkertaisemmasta elämästä. Mutta mielestäni on turvallista sanoa, koska otetaan huomioon monimutkaisuus, on epätodennäköistä, että sitä syntyy yhtä usein kuin esimerkiksi mikrobit.

TKF: Kuinka astrokemian kenttä auttaa meitä vastaamaan kysymykseen siitä, onko universumissa vieraita elämiä?

EVD: Exoplanet-ilmakehän kemian opiskelu auttaa meitä vastaamaan tähän kysymykseen. Löydämme monia mahdollisesti maapallon kaltaisia ​​eksoplaneettoja. Seuraava askel on etsiä spektrisiä sormenjälkiä, jotka mainitsin aiemmin, planeettojen ilmakehästä. Näissä sormenjäljissä etsimme erityisesti "biomolekyylejä" tai molekyylien yhdistelmiä, jotka voisivat osoittaa jonkin elämän muodon esiintymisen. Tämä ei tarkoita pelkästään vettä, vaan happea, otsonia, metaania ja paljon muuta.

Nykyiset kaukoputkimme pystyvät tuskin havaitsemaan sormenjäljet ​​eksoplaneettojen ilmakehässä. Siksi rakennamme seuraavan sukupolven jättiläisiä maanpäällisiä teleskooppeja, kuten Äärimmäisen suuri teleskooppi, jolla on peili, joka on noin kolme kertaa suurempi kuin mikään nykyään. Olen mukana tekemässä tieteellisiä perusteita sille ja muille uusille instrumenteille, ja biosignatuurit ovat todella yksi päätavoitteista. Se on jännittävä suunta, johon astrokemia menee.