Астрономи виявили ознаки складних органічних молекул, які є попередниками будівельних блоків життя, в диску, що формує планети, навколо далекої зірки. Це відкриття свідчить про те, що хімічні основи життя формуються в космосі та розповсюджуються на молоді або новостворені планети.
Космос створює життя
Використовуючи Атакамський великий міліметровий/субміліметровий масив (ALMA), систему радіотелескопів у Чилі, вчені виявили сліди 17 складних органічних молекул у протовій зірці V883 Оріоніс, що розташована приблизно в 1305 світлових роках від нас у сузір’ї Оріона.
V883 Оріоніс – це молодий зірковий об’єкт, що оцінюється в 500 000 років, і він перебуває в активній фазі накопичення маси та формування планет. Якщо 0,5 мільйона років здаються вам древніми, згадайте, що нашій середньовічній Сонцю близько 4,6 мільярда років.
Складні органічні молекули – це молекули, що містять більше п’яти атомів, принаймні один з яких є вуглецем. Їх раніше спостерігали в місцях формування зірок і планет.
Проте серед сполук, виявлених навколо V883 Оріоніс, вперше зафіксовані етигенгліколь й гліколонітрил — сполуки, що вважаються попередниками будівельних блоків життя. Наприклад, гліколонітрил є попередником амінокислот гліцину та аланіну, а також нуклеобази аденіну — одного з будівельних блоків ДНК та РНК.
Це відкриття може надати відсутній зв’язок у розповіді про еволюцію молекул навколо молодих зірок, пояснюючи період між початковим формуванням зірок і зростанням планет у їхніх навколишніх протових дисках.
Космічна хімічна конструкторська лінія
Зірки починають своє життя, коли перенасичені кластери в великих хмарах міжзоряного газу і пилу колапсують під впливом власної гравітації. Це створює протозірку, яка продовжує накопичувати матерію зі свого навколишнього середовища, поки не досягне достатньої маси для запуску синтезу водню в гелій у своєму ядрі. Це ядерний процес, який визначає, що таке головна послідовна зірка.
У міру цього процесу матеріал навколо молодої зірки сплющується в обертовий диск газу і пилу, з якого зрештою виникнуть планети.
Перехід від протозірки до молодої головної послідовної зірки є насильницьким, з інтенсивним радіаційним фоном, шокованим газом і викидом газу з протового диска. Вважається, що це може негативно позначитися на збереженні складних хімічних сполук, утворених на ранніх стадіях існування протозірки.
Це призвело до розвитку так званого сценарію «скидання», згідно з яким необхідні для життя хімікати формуються на пізніших стадіях існування протового диска, коли формуються планети, астероїди та комети.
Проте нове відкриття свідчить про те, що сценарій скидання є непотрібним.
«Тепер, мабуть, є правдою протилежне», — сказав учасник команди і вчений MPIA Камбер Шварц. «Наші результати вказують на те, що протові диски успадковують складні молекули з ранніх стадій, і утворення складних молекул може продовжуватися на стадії протового диска.»
Команда теоретизує, що період між енергетичною протозірковою фазою і формуванням протового диска буде занадто коротким для утворення складних органічних молекул у виявлених кількостях. Отже, умови, що передують біологічним процесам, можуть не обмежуватися окремими планетарними системами, а бути більш поширеними.
Оскільки хімічні реакції, що створюють складні органічні молекули, найкраще проходять у холодніших умовах, вони можуть відбуватися в крижаному пилу, що пізніше збирається в великі тіла.
Це означає, що ці молекули можуть залишатися прихованими в пилу, скелях та льоді в молодих планетарних системах, ставати доступними лише коли нагрівання центральною зіркою розігріває ці матеріали.
Це аналогічно тому, що спостерігається в нашій власній сонячній системі, коли комети з зовнішньої частини нашої планетарної системи проходять близько до Сонця, створюючи хвости комет і коми.