Kada sam prije više od četiri desetljeća, prije dakle gotovo pola stoljeća (zar je već toliko vremena prošlo?) pisao svoju prvu znanstveno-popularnu knjigu, knjigu o životu u svemiru, o postojanju planeta oko drugih zvijezda govorilo se s istim sigurnošću kao što se danas govori o letećim tanjurima i posjetiteljima iz svemira, svemirskim civilizacijama i Galaktičkoj federaciji. Iako se već tada znalo da se zvijezde stvaraju u difuznim maglicama, u nakupinama međuzvjezdane prašine i plina procesom kojim mogu nastajati i planeti, na pitanje koliko je vjerojatno da oni doista i nastanu nitko nije znao pravo odgovoriti. Prve su kompjutorske simulacije, istina, pokazale da se iz takvih svemirskih oblaka mogu formirati planeti, no tko da vjeruje kompjutoru i njegovim simulacijama! Garbage in – garbage out, staro kompjutorsko načelo opet je pokazalo svoje lice: rezultat simulacije ne može biti bolji od podataka koji su uneseni u računalo. A podataka, podataka nije bilo.

I dok su se znanstvenici prepirali oko toga kruži li ili ne kruži oko jedinog kandidata, Barnardove zvijezde „nevidljivi pratilac“ (dark companion), jer je ta zvijezda, nakon desetljeća promatranja pokazala da mijenja svoj položaj na nebu, preko noći dogodilo se čudo. Godine 1995. otkriven je  prvi egzoplanet, prvi planet koji kruži oko druge zvijezde. Otada je zahvaljujući Hubleu i svemirskih teleskopima koji su došli poslije njega otkriveno oko 4000 planeta od kojih 27 vrlo nalik na Zemlju.

To možemo zahvaliti ponajviše dvjema najučinkovitijim metodama za traženje planeta. Prva je metoda prijelaza, tranzita. Njome se mjeri promjena sjaja zvijezde kada planet prelazi preko njezina diska. Druga se pak metoda, metoda radijalne brzine, temelji na Dopplerovom efektu. Zvijezda se naime prilikom prelaska planeta udaljava ili približava promatraču, tj. svemirskom teleskopu, a brzina se udaljavanja ili približavanja očituje u pomaku svih frekvencija njezina zračenja. No to nije sve. Godine 2002. napravljeno je prvo mjerenje sastava atmosfere egzoplaneta i od tada se o meteorološkim prilikama na tim dalekim svjetovima mnogo saznalo (temperatura, vjetrovi, oblaci). U budućnosti, i to vrlo bliskoj budućnosti očekuje nas nešto veće, mnogo veće.

Riječ je o tome da se u 2028. godini planira lansiranje novog svemirskog teleskopa, na satelitu Ariel. Satelit će zahvaljujući dvama moćnim spektrometrima u infracrvenom području moći kemijski analizirati atmosfere egzoplaneta. Zašto kažem „kemijski“? Zato što baš infracrvena spektroskopija daje najbolje podatke o strukturi molekula, tako precizne da se iz njih svaka molekula može nedvojbeno indentificirati. Molekule naime vibriraju (mijenjajući međusobni položaj atoma) i to svaka na sebi svojstven način (točnije rečeno na 3N – 6  načina, gdje je N broj atoma u molekuli), a svaka je vibracija povezana s apsorpcijom karakteristične frekvencije infracrvenog zračenja. Te će apsorpcije prilikom prelaska planeta preko diska matične zvijezde moći detektirati, kao što rekoh, dva spektrometra satelita Ariel. Prvi će spektrometar (NIRSpec) pokrivati područje valnih duljina od 1,1 do 1,95 μm, dok će drugi spektrometar (AIRS) raditi na dva kanala. Prvi će kanal (AIRS0) obuhvaćati valne duljine od 1,95 do 3,9, a drugi (AIRS1) od 3,9 do 7,8 mikrometara. Spektrometri će moći iz infracrvenog zračenja detektirati 145 odvojenih signala. No signale kojih molekula tražiti?

O tome je razmišljala skupina 39, pretežno čeških znanstvenika, pa su kao članovi radne grupe „Astrobiology and Prebiotic Chemistry“ vezane uz projekt budućeg svemirskog teleskopa napisali opširan izvještaj koji su nedavno objavili u časopisu Experimental Astronomy pod naslovom „Ariel – a window to the origin of life on early Earth? (Ariel – prozor prema postanku života na ranoj Zemlji?)“. Dakako, bilo bi dobro naći nešto vodeno (H₂O), organsko (metan, ugljikov dioksid i monoksid) ili pak znamenito anorgansko (amonijak, fosfin), no te spojeve nalazimo u atmosferama planeta Sunčeva sustava, pa opet automatske sonde nisu na njima pronašle ništa živog. No jedan kemijski spoj, smatraju autori spomenutog izvještaja, bio bi nesumnjiv dokaz o postojanju života, točnije o uvjetima da bi tamo uskoro (po geološkim mjerilima!) mogao nastati život. Riječ je o formamidu.

Formamid ili amid mravlje kiseline, kemijski spoj formule HCONH₂  je i kemičarima malo poznata tvar. Pa ipak, od njega je moglo sve poteći. Pokusi su pokazali da se od formamida ne sintetiziraju samo baze nukleinskih kiselina nego i aminokiseline. Štoviše, kada su kemičari grijali otopinu formamida s izmrvljenim meteoritima nastalo je mnoštvo spojeva, između ostalog šećeri i za njih vezane nukleotidne baze, dakle nukleozidi – građevne jedinice nukleinskih kiselina.

 Formamid je mogao lako nastati na Zemlji sličnom planetu, naime na onom nalik na Zemlju u doba njezine prve mladosti. Proračuni su pokazali da je prije četiri milijarde godina, kada je naš planet bio mnogo radioaktivniji nego danas, na njemu godišnje nastajalo desetak grama HCONH₂ po kvadratnom kilometru (točnije, 0,1 – 0,8 mol km^-2 yr^-1). Osim djelovanjem radioaktivnog zračenja formamid je  mogao nastajati i padom meteorita, sijevanjem munja, djelovanjem kozmičnog zračenja i na mnoge druge načine.

Hoće li ga spektrometri na Arielu uspjeti otkriti? Ili barem kemijski spoj od kojeg nastaje, izocijansku kiselinu, HNCO? Meni se to čini nemogućim, fantastičnim, no nije li mi prije pola stoljeća mogućnost otkrića planeta oko drugih zvijezda bila isto tako fantastična? 

Nenad Raos je kemičar, doktor prirodnih znanosti i znanstveni savjetnik, sada u mirovini. Autor je i 13 znanstveno-popularnih knjiga od kojih je jednu, „The Cookbook of Life – New Theories on the Origin of Life“, 2018., napisao na engleskom jeziku. Bio je sedam godina glavni urednik časopisa Priroda, a sada je urednik rubrike „Kemija u nastavi“ u časopisu Kemija u industriji, za koji piše i redovite komentare. Nagrađen je Državnom godišnjom nagradom za promidžbu i popularizaciju znanosti 2003. godine.