Редкие молекулы метанола найдены в газовом диске вокруг молодой звезды

Астрономы впервые зафиксировали редкую форму метанола, разновидности спирта, в области, где рождается планета. Это открытие помогает понять, как органические молекулы, нужные для зарождения жизни, могут распространяться по Вселенной.

Высокая температура в окрестностях звезды HD 100453 позволила впервые увидеть редкие формы органических молекул, что дает возможность изучать невидимые ранее этапы химической эволюции планет в реальном времени

Источник: Unsplash

В журнале The Astrophysical Journal Letters опубликовано исследование международной группы астрономов под руководством Элис Бут из Центра астрофизики Гарварда и Смитсоновского института. Ученые с помощью радиотелескопа ALMA обнаружили в протопланетном диске звезды HD 100453 редкие изотопы метанола — простого органического соединения, разновидности спирта. Это первый случай, когда такие молекулы удалось зафиксировать именно в процессе формирования планеты.

HD 100453 — звезда, немного более массивная, чем Солнце, находится на расстоянии около 330 световых лет от Земли. Вокруг нее формируется диск из газа и пыли, в котором может рождаться новая планета. Из-за высокой температуры в этом диске метанол переходит из твердого состояния, льда, в газ, что делает его доступным для наблюдения с помощью ALMA.

На этой картине художника изображен диск пыли и газа, окружающий молодую звезду с большой полостью, вырезанной формирующейся гигантской планетой. Теплый метаноловый газ, прочерчивающий стенку пылевой полости, выделен. Эти молекулы происходят из льдов, богатых органическим веществом, которые нагреваются излучением звезды, образуя газ. Обнаружение метанола, а также изотопов метанола, подтверждает идею о том, что межзвездные льды могут выживать при формировании дисков, формирующих планеты

Источник: CfA/M. Weiss

Метанол считается важным индикатором химических процессов, происходящих при формировании планет. Ученые объясняют, что его наличие указывает на присутствие и других сложных органических соединений — аминокислот, сахаров — тех самых «кирпичиков», из которых может возникнуть жизнь.

Соотношение метанола и других молекул, обнаруженное в этом диске, напоминает химический состав комет в Солнечной системе. Это значит, что подобные процессы могли происходить и при формировании Земли. По мнению исследователей, кометы могли доставить на молодую планету органические соединения, тем самым сыграв ключевую роль в зарождении жизни.

Открытие редких изотопов метанола в другой планетной системе указывает на то, что процессы, ведущие к формированию органических молекул, подобных тем, что были на ранней Земле, могут быть типичными для других звездных систем

Источник: Unsplash.com

Интересно, что возраст звезды — около миллиона лет — считается благоприятным для химических реакций, приводящих к накоплению таких веществ. Благодаря теплому диску, ALMA удалось получить четкий химический «портрет» среды, в которой может начаться формирование планет.

Чтобы глубже понять, как такие органические молекулы появляются и выживают в суровых условиях космоса, ученые обращаются к лабораторным экспериментам, имитирующим межзвездную среду. Один из таких подходов уже помог раскрыть поведение нестабильных молекул, выживающих в условиях, где обычная химия попросту невозможна — об этом вы можете узнать в этой статье.