New Chemistry??

 

વિજ્ઞાન જે મોટા સવાલોના જવાબ શોધી રહ્યું છે તેમાંથી એક સવાલ છે....પૃથ્વી ઉપર જીવન ક્યાંથી આવ્યું? થીઅરી તો ઘણી છે પણ સાચો જવાબ હજીસુધી વિજ્ઞાન પાસે નથી. પરંતુ!! હાલમાં જેમ્સ વેબ ટેલિસ્કોપે એક એવી શોધ કરી છે જે આપણને કેમિસ્ટ્રિની નવી બ્રાન્ચ તરફ લઇ જાય છે. જેમ્સ વેબ ટેલિસ્કોપે હાલમાં એક નવા નિર્માણ પામી રહેલા સૌર મંડળ(solar system) માં કાર્બનનો એક નવો કમ્પાઉન્ડ શોધ્યો છે જેને CH3+ એટલેકે Methyl cation કહે છે. જે એક જટિલ(complex) કમ્પાઉન્ડ છે.  

-

ચર્ચા આગળ વધારતા પહેલાં આ નવનિર્માણ પામી રહેલ સૌર મંડળની ટૂંકમાં ઓળખ કરી લઇએ. સૌર મંડળની મધ્યમાં એક નવ નિર્માણ પામી રહેલ સૂર્ય છે અને આસપાસ protoplanetary disk છે. protoplanetary disk તે ક્ષેત્ર કહેવાય જેમાં ગ્રહો બનશે. ફિલહાલ તેમાં પથ્થરો, ધૂળ વગેરે છે. આ disk નું નામ છે D203-506 અને તે મૌજૂદ છે orion nebula માં(જુઓ મુખ્ય તેમજ નીચેની ઇમેજ). આ nebula પૃથ્વીથી 1350 પ્રકાશવર્ષ દૂર છે અર્થાત ઘણી નજીક છે. અલબત્ત! તેને માર્ચ મહિનામાં નરી આંખે પણ જોઇ શકાય છે(અગર આકાશ સ્વચ્છ હોય તો).

-

હવે આવીએ મુખ્ય મુદ્દા ઉપર. કાર્બનના આ નવા કમ્પાઉન્ડ મળવાથી આપણને શું ફાયદો થશે? સૌથી મહત્વપૂર્ણ બાબત એ છે કે પૃથ્વી ઉપર જીવન કાર્બન આધારિત છે. આપણે બધા કાર્બન વડે બન્યા છીએ. કાર્બનની મોટી ખાસિયત છે તેના valence shell એટલેકે આખરી કક્ષામાં ચાર ઇલેક્ટ્રોન હોય છે જેના વડે તે અલગ-અલગ તત્વો સાથે જોડાઇને નવા માળખા બનાવી શકે છે(જુઓ નીચેની ઇમેજ-1&2). ટૂંકમાં તે flexible(લવચીક) છે. આ કાર્ય સિલિકોન પણ કરી શકે છે પરંતુ તે એટલું flexible નથી. કાર્બન એમિનો એસિડ બનાવે છે. આ એમિનો એસિડ લાંબી સાંકળ બનાવે છે જેને peptide chain કહે છે. આ peptide પ્રોટીનોનું નિર્માણ કરે છે અને પ્રોટીન વડે કોષ બને છે.

-

હવે મુખ્ય ઇમેજને ફરી ધ્યાનથી જુઓ, તેમાં નવનિર્માણ પામી રહેલ સૂર્યની બાજુમાં એક બીજો વિશાળ સૂર્ય નજરે ચઢે છે. આ વિશાળ સૂર્યમાંથી અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણો નીકળી રહ્યાં છે. અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણો બે કાર્ય કરે છે (1) તેઓ વાદળો(nebula) ની ઘનતા ધીમેધીમે ઓછી કરે છે (2) તેઓ નવનિર્માણ પામી રહેલ સૂર્યને bombardment કરે છે અર્થાત તેની ઉપર અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોનો મારો ચલાવે છે. આ bombardment ના કારણે તે યંગ સ્ટારમાં વિવિધ ફેરફારો આવી રહ્યાં છે. આ ફેરફારમાંથી એક છે CH3+ નું નિર્માણ.

-

આપણે અત્યારસુધી એવું માનતા હતાં કે અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણો હંમેશા જીવનને નુકસાન પહોંચાડે છે પરંતુ આ કિસ્સા ઉપરથી આપણે પહેલી વખત એવું વિચાર્યું કે આ કિરણો જીવનને બદલી પણ શકે છે. અહીં અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોએ એક્સટ્રા એનર્જી આપી જેથી કાર્બનમાંથી CH3+ બની શકે. આની ઉપર રિસર્ચ હજી વધુ થઇ રહ્યું છે કેમકે આ ખુબજ જટિલ કમ્પાઉન્ડ છે. જેનો મતલબ એવો થાય કે આ કમ્પાઉન્ડ જટિલ જીવન(complex life form) ને આગળ લઇને જઇ શકે છે. આ રિસર્ચ પ્રતિષ્ઠિત મેગેઝિન નેચરમાં પણ પ્રકાશિત થઇ છે તેમજ નાસાની વેબસાઇટે પણ માહિતી આપી છે(જુઓ નીચેની લિંક).

 

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2023/webb-makes-first-detection-of-crucial-carbon-molecule

 

આ શોધ આપણને નવી કેમિસ્ટ્રિ તરફ અંગુલિનિર્દેશ શા માટે કરે છે તે જુઓ...સૌથી હેરાનપૂર્ણ વાત એ છે કે આ protoplanetary disk માં આપણને પાણી નથી મળ્યું. સામાન્યરીતે કાર્બન, પાણીનો દ્રાવક(solvent) તરીકે ઉપયોગ કરીને જ વિવિધ કમ્પાઉન્ડ બનાવે છે પરંતુ અહીં પ્રથમ વખત એવું બન્યું કે રેડિયેશને નવું કમ્પાઉન્ડ બનાવી દીધું. આપણા અત્યારસુધીના અવલોકનમાં આવું પ્રથમ વખત જોવા મળ્યું. આનો મતલબ એવો થાય કે હવે આપણે interstellar કેમિસ્ટ્રિમાં અલ્ટ્રાવાયોલેટની અસરને પણ જોવી પડશે તેમજ બીજા અન્ય કમ્પાઉન્ડ ઉપર પણ આ રેડિયેશનની શું અસર થશે તે પણ જોવું પડશે કેમકે આપણી પાસે તો આખુ periodic table મૌજૂદ છે. આનાથી એ પણ ફલિત થાય છે કે રેડિયેશનની ભુમિકા કેવળ જીવનને ખતમ કરવામાં જ નથી પરંતુ જીવનના આરંભમાં પણ તેની ભુમિકા હોય શકે છે. તો આ એક નવું ક્ષેત્ર છે જેના વિશે આપણે ક્યારેય વિચાર્યુ જ નહતું. ટૂંકમાં કેમિસ્ટ્રિ એક નવો વળાંક લઇ રહી છે.