Astronomowie wykryli oznaki złożonych cząsteczek organicznych, prekursorów budulcowych elementów życia, jakie znamy, na dysku tworzącym planeta wokół odległej gwiazdy. Odkrycia sugerują, że chemiczne nasiona życia są konstruowane w przestrzeni, a następnie rozprzestrzeniają się na młode lub nowo tworzone planety.
Za pomocą Atacama Large Milmeth/ Smurmeter tablica (Alma), system teleskopów radiowych w Chile, zespół wykrył ślady 17 złożonych cząsteczek organicznych na dysku protoplanetarnym V883 Orionmłoda gwiazda położona około 1305 lat świetlnych w odległości konstelacji Oriona.
V883 Orionis jest gwiazdą niemowląt, lub ProtostarSzacuje się, że ma zaledwie 500 000 lat i jest w aktywnej fazie gromadzenia masy i tworzenia planet. Jeśli 0,5 miliona lat wydaje się starożytne, weź pod uwagę, że nasze słońce w średnim wieku 4.6 miliard lata.
Złożone cząsteczki organiczne to cząsteczki, które mają więcej niż pięć atomów, z których przynajmniej jeden to węgiel. Były widziane wokół miejsc gwiazdy i Formacja planety poprzednio.
Jednak związki odkryte wokół V883 Orionis obejmują pierwsze wstępne wykrycia glikolu etylenowego i glikolonitrylu, związków uważanych za prekursory bloków budulcowych życia. Na przykład glikolonitryl jest prekursorem aminokwasy Glicyna i alanina, a także nukleobaza adenina, jeden z bloków budulcowych DNA i RNA.
Znalezienie może zatem stanowić brakujący link w historii ewolucji cząsteczek wokół młodych gwiazdyuwzględniając okres między początkowym tworzeniem gwiazd a wzrostem planet w otaczających dyskach protoplanetarnych.
„Nasze odkrycie wskazuje prostą linię wzbogacenia chemicznego i rosnącą złożoność między chmurami międzygwiezdnymi a w pełni rozwiniętymi systemami planetarnymi”, lider zespołu Abubakar Fadul, naukowcy z Max Planck Institute for Astronomia (MPIA) w Niemczech, powiedział w oświadczeniu.
Kosmiczna linia montażu chemicznego
Gwiazdy zaczynają życie, gdy nadmierna grudka w rozległych chmurach Gaz i kurz międzygwiezdny upadnąć pod własną grawitacją. Stwarza to protostar, który nadal zbiera materię z obwiedni narodowej Fuzja wodoru do helu w jego rdzeniu. To jest proces nuklearny, który określa, co Gwiazda parametrycznej Jest.
W miarę postępu materiału wokół początkującej gwiazdy spłaszcza się w wirującym pączku gazu i pyłu zwanego dysku protoplanetarnym, z którego ostatecznie pojawią się planety.
Przejście z protostar do młodej gwiazdy sekwencji głównej jest gwałtowne, pełne intensywnego promieniowania, zszokowanym gazem i gazem wyrzucanym z dysku protoplanetarnego. Uważa się, że jest to szkodliwe dla dalszego istnienia złożonych chemikaliów zbudowanych na wcześniejszych etapach istnienia protostaru.
Doprowadziło to do opracowania tak zwanego „scenariusza resetowania”, który widzi chemikalia potrzebne do życia w późniejszych etapach istnienia dysku protoplanetarnego, jak planety, asteroidyi komety są tworzone.
Jednak nowe odkrycie sugeruje, że ten scenariusz resetowania jest niepotrzebny.
„Teraz wydaje się, że jest to odwrotnie” – powiedział członek zespołu i naukowca MPIA Kamber Schwarz. „Nasze wyniki sugerują, że dyski protoplanetarne dziedziczą złożone cząsteczki z wcześniejszych stadiów, a tworzenie złożonych cząsteczek może trwać podczas stadium dysku protoplanetarnego”.
Zespół teoretyzuje, że okres między energetyczną fazą protostellarową a ustanowieniem dysku protoplanetarnego byłby zbyt krótki dla złożonych cząsteczek organicznych w wykrywalnych ilościach. Współczynnikiem tego jest to, że warunki, które predefiniują procesy biologiczne, mogą nie być ograniczone do poszczególnych systemów planetarnych, ale mogą być bardziej rozpowszechnione.
Ponieważ reakcje chemiczne, które tworzą złożone cząsteczki organiczne, przebiega lepiej w chłodniejszych warunkach, mogą wystąpić w lodowatym pyle, które później zbiera się, tworząc duże ciała.
Oznacza to, że cząsteczki te mogą pozostać ukryte w kurzu, skałach i lodzie w młodych systemach planetarnych, dostępne tylko podczas ogrzewania przez centralną gwiazdę ogrzewa te materiały.
To jest coś, co widać na naszym własnym Układ słoneczny Kiedy komety Z zewnętrznego regionu naszego systemu planetarnego przechodzi blisko słońca, tworząc kometowe ogony i halo zwane śpiączką.
Chociaż V883 Orionis nie osiągnął jeszcze masy potrzebnej do osiągnięcia fuzji jądrowej, w tym młodym systemie dostępny jest mechanizm grzewczy dla podobnego rozmrażania: gdy materiał spada na gwiazdę, ułatwiając jego wzrost, wywołane są impulsy intensywnego promieniowania.
„Te wybuchy są wystarczająco silne, aby podgrzewać otaczający dyskus, o ile inaczej lodowate środowiska, uwalniając wykryte chemikalia” – powiedział Fadul.
Dobrze jest, że Alma, szereg 66 teleskopów radiowych w regionie pustynnym Atacama w północnym Chile, była integralną częścią sondowania dysku wokół V883 Orionis. W końcu to tablica odkryła Wodna linia śniegu na dysku V883 Orionis w 2016 roku.
„Chociaż ten wynik jest ekscytujący, nadal nie rozliczaliśmy wszystkich podpisów, które znaleźliśmy w naszych widmach” – powiedział Schwarz. „Dane o wyższej rozdzielczości potwierdzą wykrywanie glikolu etylenowego i glikolonitilu, a może nawet ujawniają bardziej złożone chemikalia, których po prostu jeszcze nie zidentyfikowaliśmy”.
Fadul zasugerował, że astronomowie muszą patrzeć na światło z gwiazd takich jak V883 Orionis i jego dysku protoplanetarny w innych długościach fali spektrum elektromagnetycznego, aby znaleźć jeszcze bardziej rozwinięte cząsteczki.
„Kto wie, co jeszcze możemy odkryć?” Fadul podsumował.
Badania zespołu są dostępne jako przedruk papierowego repozytorium arxiv.
