С помощью Атакамской большой миллиметровой/субмиллиметровой решётки (ALMA) международная группа астрономов объявила об обнаружении 17 сложных органических молекул (COM) в протопланетном диске, окружающем далёкую звезду. Среди них — первое предварительное обнаружение этиленгликоля (CH2OH)2 и гликолонитрила (HOCH2CN), которые считаются строительными блоками аминокислот и их прекурсоров. Хотя эти молекулы уже были обнаружены в космосе, учёные впервые наблюдали их в планетообразующем диске вокруг протозвёзды.
Группу возглавлял Абубакар Фадул, приглашённый учёный из отдела формирования планет и звёзд Института астрономии Макса Планка (MPIA). К нему присоединились коллеги из MPIA и исследователи из Гарвардского и Смитсоновского центров астрофизики, Колумбийского университета, Университета Пердью, Калифорнийского университета в Беркли и Мичиганского университета.
Органические молекулы, которые они идентифицировали, были найдены в диске, окружающем V883 Orionis, протозвезду, расположенную на расстоянии около 1350 световых лет в созвездии Ориона. Органическими считаются молекулы с более чем пятью атомами и хотя бы одним атомом углерода. Обнаружение гликолонитрила особенно важно, поскольку он является предшественником аминокислот глицина и аланина, а также нуклеотидного основания аденина, одного из четырёх, входящих в состав ДНК и РНК. Открытие СОМ в протопланетном диске V883 Orionis помогло разрешить давнюю загадку, связанную с эволюцией органических молекул в звёздных системах.
Переход холодной протозвёзды в молодую звезду с протопланетным диском сопровождается фазой, характеризующейся интенсивными ударными волнами и излучением, которые возмущают газ и пыль в диске. Считалось, что эти бурные процессы разрушают большинство сложных молекул, которые должны были образоваться в самом начале системы. Это заставило учёных предложить «сценарий перезагрузки», согласно которому СОМ должны воссоздаваться заново в дисках, из которых формируется система планет, астероидов и комет. Как объяснил Камбер Шварц, учёный и соавтор MPIA, в пресс-релизе MPIA:
Теперь выясняется, что всё обстоит с точностью до наоборот. Наши результаты говорят о том, что протопланетные диски наследуют сложные молекулы с более ранних стадий, и формирование сложных молекул может продолжаться на стадии протопланетного диска.
Основная проблема со сценарием «перезагрузки» заключается в том, что СОМ не успевают сформироваться в значительных количествах во время перехода звезды от протозвёздной фазы к молодой звезде, окружённой протопланетным диском. Новые данные свидетельствуют о том, что условия, приводящие к биологическим процессам, присутствуют на ранних этапах солнечной эволюции, а не ограничиваются отдельными планетарными системами впоследствии. «Наши выводы указывают на прямую линию химического обогащения и возрастающей сложности между межзвёздными облаками и полностью эволюционировавшими планетарными системами», — добавил Абубакар Фадул.
Эти результаты также свидетельствуют о том, что обилие и сложность СОМ увеличиваются по мере эволюции протопланетных дисков в планетарные системы, а это значит, что строительные блоки жизни присутствуют в звёздных системах на самых ранних стадиях. В предыдущих исследованиях астрономы обнаружили простые органические молекулы (например, метанол) в звёздных яслях — плотных облаках пыли и газа, из которых рождаются новые звёзды. По словам Тушара Сухасарии, соавтора исследования и руководителя лаборатории происхождения жизни MPIA, эти же ясли могут содержать сложные соединения, подобные тем, что были обнаружены в окрестностях V883 Orionis:
Недавно мы обнаружили, что этиленгликоль может образовываться при ультрафиолетовом облучении этаноламина, молекулы, которая была недавно обнаружена в космосе. Эта находка подтверждает идею о том, что этиленгликоль может образовываться не только в этих условиях, но и на более поздних стадиях молекулярной эволюции, где преобладает ультрафиолетовое облучение.
Источник: habr.com