Kosmisch recept ontdekt voor maken van glycerol
Het is een team van Leidse sterrenkundigen gelukt om de biologisch belangrijke stof glycerol te maken onder omstandigheden die vergelijkbaar zijn met die in interstellaire wolken. Ze lieten hiervoor koolmonoxide-ijs met waterstofatomen reageren bij min 250 graden Celsius. De onderzoekers publiceren hun bevindingen in het vakblad Astrophysical Journal.
Honderdduizenden jaren
In de afgelopen jaren zijn veel complexe moleculen in de ruimte ontdekt. Hoe die ontstaan is vaak onduidelijk. Gleb Fedoseev, nu postdoc bij het Osservatorio Astrofisico di Catania in Italië en eerste auteur van het artikel: 'De dichtheid van deeltjes in de ruimte is zo klein, dat je complexe moleculen alleen kunt vormen in ijslaagjes op stofdeeltjes die gedurende honderdduizenden jaren ontstaan. Koolmonoxide speelt daarbij een belangrijke rol. Het is vluchtig, maar bevriest bij zeer lage temperaturen. Wanneer je het ijslaagje met daarin koolmonoxide vervolgens bombardeert met waterstofatomen, ontstaan nieuwe moleculen.'
14 atomen maken
In 2009 lieten de Leidse onderzoekers met behulp van hun ijskoude waterstofbombardementen zien dat koolmonoxide reageert tot formaldehyde (4 atomen) en methanol (6 atomen). In 2015 lukte het om de suiker glycoaldehyde (8 atomen) te maken. En nu is het dus gelukt om glycerol (14 atomen) te maken.
Op weg naar suikers
Harold Linnartz, hoofd van het Sackler Laboratory for Astrophysics bij de Universiteit Leiden: 'Als je systematisch de reactieproducten die tijdens het atoombombardement ontstaan met elkaar laat reageren, dan ontstaan er steeds complexere moleculen. We zitten nu bij glycerol, nog twee van zulke stappen en je hebt ribose, een suiker dat van belang is bij de codering van onze genen.'
Wolken in het heelal
De grote vraag is nu of glycerol niet alleen in het laboratorium aanwezig is, maar ook in interstellaire wolken. De moleculen formaldehyde, methanol en glycolaldehyde zijn inmiddels met telescopen waargenomen in IRAS 16293-2422. Dat is een gebied in het sterrenbeeld Slangendrager op 460 lichtjaar van de aarde waar jonge sterren ontstaan die lijken op hoe onze zon er 4,5 miljard jaar geleden uitgezien moet hebben. De astronomen willen nu met ALMA, de grootste radiotelescoop ter wereld, in datzelfde gebied zoeken naar glycerol.
Hoogleraar Moleculaire astrofysica Ewine van Dishoeck: 'Hoe complexer de chemie in een vroeg evolutiestadium van een ster, hoe groter de kans dat de bouwstenen van het leven al voorhanden waren voordat planeten werden gevormd.'
Hoestdrank en tandpasta
Glycerol, C3H8O3, is een belangrijk molecuul. Het is een essentieel bestanddeel van membranen van levende cellen, waar het de moleculaire ruggengraat vormt van tal van chemische verbindingen. Glycerol zit als E-nummer E422 ook in hoestdranken, zetpillen, tandpasta, shampoo, zeep, snoep en margarine.