Зоря V883 Оріона — це молоде світило, оточене протопланетним диском. У його складі астрономи знайшли етиленгліколь та гліконітрил. Це достатньо складні органічні молекули, які показують, що перші етапи хімічної еволюції життя відбуваються ще до того, як почнуть формуватися планети.
Складні органічні молекули в космосі
За допомогою Атакамської великої міліметрової / субміліметрової решітки (ALMA) група астрономів під керівництвом Абубакара Фадула з Інституту астрономії Макса Планка (MPIA) виявила складні органічні молекули, включаючи перше попереднє виявлення етиленгліколю та гліконітрилу, у протопланетній дисковій системі протозорі V883 Оріона.
Ці сполуки вважаються попередниками будівельних блоків життя. Порівняння різних космічних середовищ показує, що кількість і складність таких молекул збільшуються від зоретворних областей до повністю розвинених планетних систем. Це свідчить про те, що насіння життя збирається в космосі та є широко поширеним.
Астрономи раніше вже виявляли складні органічні молекули (СОМ) у різних місцях, пов’язаних із формуванням планет і зір. СОМ — це молекули, що містять більш ніж п’ять атомів, причому принаймні один із них є атомом вуглецю. Багато з них вважаються будівельними блоками життя, такими як амінокислоти та нуклеїнові кислоти або їхні попередники.
Органіка в системі V883 Оріона
Відкриття 17 COM у протопланетній дисковій системі V883 Оріона, включаючи етиленгліколь і гліконітрил, надає довгоочікуваний елемент головоломки в еволюції таких молекул між стадіями, що передують і слідують за утворенням світил та їхніх планетотворних дисків. Гліконітрил є попередником амінокислот гліцину та аланіну, а також нуклеобази аденіну.
Перехід від холодної протозорі до молодої зорі, оточеної диском пилу та газу, супроводжується бурхливою фазою шокового газу, інтенсивного випромінювання та швидкого викиду газу.
Такі енергійні процеси можуть знищити більшу частину складної хімії, зібраної на попередніх етапах. Тому науковці розробили так званий сценарій перезавантаження, в якому більшість хімічних сполук, необхідних для еволюції життя, повинні бути відтворені в навколозоряних дисках під час формування комет, астероїдів і планет.
Теперішні результати свідчать, що протопланетні диски успадковують складні молекули з попередніх стадій, і утворення складних молекул може продовжуватися на стадії протопланетного диска. Справді, період між енергійною протозоряною фазою та утворенням протопланетного диска був би занадто коротким, щоб COM могли утворитися в кількостях, які можна було б виявити.
Поширеність органічних речовин
Як результат, умови, що визначають біологічні процеси, можуть бути поширеними, а не обмеженими окремими планетними системами.
Астрономи виявили найпростіші органічні молекули, такі як метанол, у щільних областях пилу та газу, що існували до утворення зір. За сприятливих умов вони можуть навіть містити складні сполуки, у складі яких — етиленгліколь, один із видів, виявлених зараз у V883 Orionis.
Більш розвинені речовини, важливі для біології, такі як амінокислоти, цукри та нуклеотиди, що складають ДНК і РНК, присутні в астероїдах, метеоритах і кометах Сонячної системи.
Молекули, сховані в льоду
Хімічні реакції, що синтезують ці COM, відбуваються в холодних умовах, переважно на крижаних пилових зернах, які згодом згущуються, утворюючи більші об’єкти. Приховані в цих сумішах скель, пилу та льоду, вони зазвичай залишаються невиявленими. Доступ до цих молекул можливий лише шляхом їхнього видобування за допомогою космічних зондів або зовнішнього нагрівання, яке випаровує лід.
У Сонячній системі Сонце нагріває комети, в результаті чого утворюються хвости з газу та пилу, або коми, які, по суті, є газовими оболонками, що оточують ядра комет. Отже, спектроскопія — розкладання світла на кольори веселки — може вловлювати випромінювання вивільнених молекул. Ці спектральні відбитки допомагають астрономам ідентифікувати молекули, які раніше були поховані в льоду.
Подібний процес нагрівання відбувається в системі V883 Orionis. Центральна зоря все ще росте, накопичуючи газ із навколишнього диска, поки в її ядрі не спалахне термоядерний вогонь. Під час цих періодів зростання газ, що падає, нагрівається і виробляє інтенсивні спалахи випромінювання.
Радіоінтерферометр ALMA дозволив астрономам точно визначити систему V883 Orionis і шукати слабкі спектральні сигнали, що врешті призвело до виявлення складних органічних молекул, таких як етиленгліколь та гліконітрил.
За матеріалами phys.org
