Звезда V883 Ориона — это молодое светило, окруженное протопланетным диском. В его составе астрономы нашли этиленгликоль и гликонитрил. Это достаточно сложные органические молекулы, показывающие, что первые этапы химической эволюции жизни происходят еще до того, как начнут формироваться планеты.
Сложные органические молекулы в космосе
С помощью Атакамской крупной миллиметровой / субмиллиметровой решетки (ALMA) группа астрономов под руководством Абубакара Фадула из Института астрономии Макса Планка (MPIA) обнаружила сложные органические молекулы, включая первое предварительное обнаружение этиленгликоля и гликонитрила, в протопланетном диске звезды протозорі V883 Ориона.
Эти соединения числятся предшественниками строительных блоков жизни. Сравнение разных космических сред показывает, что количество и сложность таких молекул увеличиваются от звездообразующих областей до полностью развитых планетных систем. Это свидетельствует о том, что семена жизни собираются в космосе и широко распространены.
Астрономы ранее уже выявляли сложные органические молекулы (СОМ) в разных местах, связанных с формированием планет и звезд. СОМ — это молекулы, содержащие более пяти атомов, причем по крайней мере один из них является атомом углерода. Многие считаются строительными блоками жизни, такими как аминокислоты и нуклеиновые кислоты или их предшественники.
Органика в системе V883
Открытие 17 COM в протопланетной дисковой системе V883 Ориона, включая этиленгликоль и гликонитрил, предоставляет долгожданный элемент головоломки в эволюции таких молекул между стадиями, предшествующими и следующими за образованием звезд и их планетообразующих дисков. Гликонитрил является предшественником аминокислот глицина и аланина, а также нуклеобазы аденина.
Переход от холодной протозвезды к молодой звезде, окруженной диском пыли и газа, сопровождается бурной фазой шокового газа, интенсивного излучения и быстрого выброса газа.
Такие энергичные процессы могут уничтожить большую часть сложной химии, собранной на более ранних этапах. Поэтому ученые разработали так называемый сценарий перезагрузки, в котором большинство химических соединений, необходимых для эволюции жизни, должно быть воспроизведено в околозвездных дисках при формировании комет, астероидов и планет.
Нынешние результаты свидетельствуют, что протопланетные диски наследуют сложные молекулы из предыдущих стадий и образование сложных молекул может продолжаться на стадии протопланетного диска. Действительно, период между энергичной фазой протозвезды и образованием протопланетного диска был бы слишком коротким, чтобы COM могли образоваться в количествах, которые можно было бы обнаружить.
Распространенность органических веществ
Как результат, условия, определяющие биологические процессы, могут быть распространены, а не ограничены отдельными планетными системами.
Астрономы обнаружили простейшие органические молекулы, такие как метанол, в плотных областях пыли и газа, существовавших до образования звезд. При благоприятных условиях они могут содержать даже сложные соединения, в составе которых — этиленгликоль, один из видов, обнаруженных сейчас в V883 Orionis.
Более развитые вещества, важные для биологии, такие как аминокислоты, сахара и нуклеотиды, составляющие ДНК и РНК, присутствуют в астероидах, метеоритах и кометах Солнечной системы.
Молекулы, спрятанные во льду
Химические реакции, синтезирующие эти COM, происходят в холодных условиях, преимущественно на ледяных пылевых зернах, которые впоследствии сгущаются, образуя большие объекты. Скрытые в этих смесях скал, пыли и льда они обычно остаются необнаруженными. Доступ к этим молекулам возможен только путем их добычи с помощью космических зондов или внешнего нагрева, испаряющего лед.
В Солнечной системе Солнце нагревает кометы, в результате чего образуются поразительные хвосты из газа и пыли, или комы, по существу являющиеся газовыми оболочками, окружающими ядра комет. Таким образом, спектроскопия — разложение света на цвета радуги – может улавливать излучение высвобожденных молекул. Эти спектральные отпечатки помогают астрономам идентифицировать молекулы, ранее похороненные во льду.
Подобный процесс нагревания происходит в системе V883 Orionis. Центральная звезда все еще растет, накапливая газ с окружающего диска, пока в ее ядре не вспыхнет термоядерный огонь. Во время этих периодов рост падающего газа нагревается и производит интенсивные вспышки излучения.
Радиоинтерферометр ALMA позволил астрономам точно определить систему V883 Orionis и искать слабые спектральные сигналы, что в конечном счете привело к обнаружению сложных органических молекул, таких как этиленгликоль и гликонитрил.
По материалам: phys.org
