Астрономы обнаружили сложные органические молекулы в молодой планетной системе

Материал из Викиновостей, свободного источника новостей
Перейти к навигации Перейти к поиску

9 апреля 2015

Участок неба вокруг звезды MWC 480 в созвездии Тельца
Другие новости астрономии
Crab Nebula.jpg
Другие новости науки
Также посетите портал «Наука»

Астрономы впервые обнаружили в протопланетном диске вокруг молодой звезды сложные органические молекулы — «кирпичики», из которых построено все живое. Это открытие, сделанное при помощи телескопа ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), подтверждает, что условия, которые реализовались в Солнечной системе, не являются уникальными во Вселенной. Результат публикуется в выпуске журнала Nature от 9 апреля 2015 года.

Новые наблюдения на телескопе ALMA показывают, что протопланетный диск, окружающий молодую звезду MWC 480[1], содержит значительное количество цианистого метила (CH3CN), сложного углеродного соединения. Цианистого метила в диске вокруг MWC 480 хватило бы, чтобы заполнить все океаны Земли.

Это молекулярное соединение, а также более простое соединение из того же семейства, цианистый водород (синильная кислота) (HCN), было обнаружено в холодных внешних областях новообразованного околозвездного диска, в зоне, аналогичной той, которую в Солнечной системе астрономы называют поясом Койпера (область ледяных планетезималей и комет за орбитой Нептуна).

Кометы хранят свидетельства об изначальном химическом составе Солнечной системы в эпоху образования планет. Считается, что именно кометы и астероиды из внешних областей Солнечной системы принесли на новорожденную Землю воду и органические молекулы, дав тем самым начало развитию жизни.

«Исследования комет и астероидов показывают, что первоначальная туманность, породившая Солнце и планеты, была богата водой и сложными органическими соединениями,»

 — говорит Карин Эберг (Karin Öberg), сотрудник Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра в Кембридже (штат Массачусетс, США) и ведущий автор новой работы.

«Теперь мы получили доказательство того, что те же химические соединения имеются во Вселенной в областях, где формируются планетные системы.»

Особенно интригующим фактом, по мнению Эберг, является то, что молекулы, обнаруженные в MWC 480, найдены в кометах Солнечной системы в схожих концентрациях.

Так художник представляет себе протопланетный диск, окружающий молодую звезду MWC 480.

Звезда MWC 480, примерно вдвое превосходящая по массе Солнце, расположена в 455 световых годах от нас в области звездообразования в Тельце. Окружающий её диск находится на очень ранней стадии развития — он совсем недавно сформировался из холодной и тёмной газо-пылевой туманности. Астрономам, наблюдающим этот объект на ALMA и на других телескопах, ещё предстоит обнаружить в нем признаки образования планет, хотя наблюдения с более высоким разрешением могут выявить в нем структуру, подобную той, что наблюдается у объекта сходного возраста HL Tauri.

В последнее время у астрономов сложилось мнение, что в холодных и темных межзвездных облаках образуются сложные органические молекулы, в том числе цианиды. Важность этих соединений, в особенности цианистого метила, в том, что в них содержатся углеродно-азотные связи, существенные для формирования аминокислот — основы белков, строительных «кирпичиков» жизни.

Однако до сих пор оставалось неясным, могут ли эти сложные органические молекулы образовываться и оставаться устойчивыми в условиях бурного энерговыделения в новорожденной планетной системе, где ударные волны и мощное излучение могут легко разрушить химические связи.

Благодаря великолепной чувствительности телескопа ALMA[2] астрономы смогли убедиться, что в этих условиях органические молекулы не только выживают, но активно формируются.

Обилие молекул, найденное с телескопом ALMA в протопланетном диске, значительно превышает то, которое характерно для межзвездных облаков. Это значит, что в протопланетных дисках сложные органические молекулы образуются в больших количествах и на относительно коротких временных масштабах[3].

Астрономы предполагают, что, по мере того, как эта планетная система будет эволюционировать, органические молекулы, заключенные в кометах и других ледяных телах, будут доставляться ими в области системы, более приспособленные для развития жизни.

«Изучая экзопланеты, мы узнали, что Солнечная система не уникальна ни по количеству планет, ни по присутствию воды»

 — заключает Эберг.

«Теперь мы знаем, что мы не представляем собой ничего особенного и в смысле органической химии. То есть, мы в очередной раз убедились, что не являемся чем-то из ряда вон выходящим. Это очень хорошая новость для тех, кто пытается выяснить, насколько жизнь распространена во Вселенной.»


Примечания[править]

  1. Этой звезде всего около миллиона лет (напомним, что возраст Солнца превышает четыре миллиарда лет). Обозначение MWC 480 соответствует каталогу обсерватории Маунт Вильсон (Mount Wilson Catalog) звезд типов B и A с яркими водородными линиями в спектрах.
  2. Телескоп ALMA способен регистрировать на миллиметровых волнах слабое излучение космических молекул. Для описываемых наблюдений астрономы использовали только часть 66 антенн ALMA в конфигурации с низким разрешением. Дальнейшие исследования этого и других протопланетных дисков с полным набором антенн ALMA должны выявить новые детали химической и структурной эволюции звезд и планет.
  3. Столь быстрый темп образования молекул помогает нейтрализовать силы, которые иначе привели бы к их разрушению. Существенно и то, что эти молекулы обнаружены в относительно спокойной периферийной части диска, на расстояниях от 4,5 до 15 миллиардов километров от центральной звезды. Для Солнечной системы такое расстояние было бы непомерно большим, но с учетом большей массы MWC 480 это как раз соответствует зоне образования комет.

Источники[править]

European Southern Observatory (ESO) logo.svg
Creative Commons
Эта статья содержит материалы из статьи «В новорожденной планетной системе обнаружены сложные органические молекулы», опубликованной European Southern Observatory и распространяющейся на условиях лицензии Creative Commons Attribution 3.0 Unported (CC-BY 3.0 Unported).