Umetniška kompozicija “juhe” prebiotičnih molekul okoli protoplanetarnega diska. Zasluge: Gabriel Perez Diaz (IAC)
Študija, ki jo je vodila Susana Iglesias, raziskovalka na Instituto de Astrofísica de Canarias, je odkrila prisotnost kompleksnih organskih molekul v velikih količinah v enem od območij nastajanja zvezd, ki so najbližje sončnemu sistemu. Njegovi rezultati so bili objavljeni v reviji Mesečna obvestila Kraljevega astronomskega društva,
Znanstveniki Susan Iglesias-Groth z Instituta de Astrofísica de Canarias (IAC) in Martina Marin-Dobrinić s Politehnične univerze v Cartageni sta odkrili prisotnost več prebiotičnih molekul v območju nastajanja zvezd IC348 Perzejevega molekularnega oblaka. Mlada zvezdna kopica je stara približno 2–3 milijone let.
Nekatere od teh bioloških molekul veljajo za bistvene gradnike za kompleksnejše molekule, kot je npr amino kisline, ki je sestavljalo genetsko kodo starodavnih mikrobov in povzročilo razcvet življenja na Zemlji. Poznavanje porazdelitve in številčnosti teh prekurzorskih molekul v regijah, kjer so planeti zelo verjetni, je velik izziv za astrofiziko.
Perzejev oblak je eno od območij nastajanja zvezd, ki so najbližje Osončju. Veliko njegovih zvezd je mladih in imajo protoplanetarne diske, kjer lahko pride do fizičnih procesov, ki povzročijo nastanek planetov. “To je izjemen laboratorij organske kemije,” pojasnjuje Iglesias-Groth, ki je leta 2019 v istem oblaku našel fulerene. To so kompleksne molekule čistega ogljika, ki jih pogosto najdemo kot gradnike glavnih molekul življenja.
Nove raziskave zdaj razkrivajo, da notranjost te regije vsebuje običajne molekule, kot so molekularni vodik (H2), hidroksil (OH), voda (H2O), ogljikov dioksid (CO2) in amoniak (NH3), pa tudi številne molekule, bogate z ogljikom Je. ki lahko igrajo pomembno vlogo pri proizvodnji kompleksnejših ogljikovodikov in prebiotičnih molekul, kot so vodikov cianid (HCN), acetilen (C2H2), diacetilen (C4H2), cianoacetilen (HC3N), cianobutadien (HC5N), etan (C2H6), heksatriena (C6H2) in benzena (C6H6).
Podatki kažejo tudi prisotnost kompleksnejših molekul, kot so policiklični aromatski ogljikovodiki (PAH) in fulereni C60 in C70. “Zdi se, da je IC 348 zelo bogat in raznolik v svoji molekularni vsebnosti,” pravi Iglesias-Gorth. “Novost je, da vidimo molekule, ki difundirajo v plin, iz katerega nastajajo zvezde in protoplanetarni diski.”
Prisotnost prebiotičnih molekul na medzvezdnih mestih tako blizu zvezdnih kopic kaže na možnost, da so mladi planeti podvrženi akrecijskim procesom, ki so lahko prispevali k nastanku kompleksnih organskih molekul. Te ključne molekule bi lahko bile dobavljene nastajajočim planetom v protoplanetarnem disku in bi tako morda pomagale utreti pot do molekul življenja.
Na podlagi podatkov, pridobljenih z detekcijo dveh raziskovalcev Nasin satelit Spitzer, Naslednji korak bi bila uporaba močnega Vesoljski teleskop James Webb (JWST), “Spektoskopska zmogljivost JWST lahko zagotovi podrobnosti o prostorski porazdelitvi vseh teh molekul in razširi trenutno iskanje na druge, ki so bolj zapletene, kar daje večjo občutljivost in ločljivost za potrditev zelo verjetne prisotnosti aminokislin.” plin v tem in druge regije nastajanja zvezd,« zaključuje Iglesias-Growth.
Referenca: “Obogatena molekularna kemija v plinu zvezdne kopice IC 348 molekularnega oblaka Perzej”, avtorici Susana Iglesias-Groth in Martina Marin-Dobrinik, 16. marec 2023, Mesečna obvestila Kraljevega astronomskega društva,
DOI: 10.1093/mnras/stat495
