Новые открытия группы ученых предполагают, что основные химические условия, которые привели к возникновению жизни на Земле, могут быть широко распространены по всей галактике. Астрономы определили «важные резервуары» больших органических молекул, необходимых для формирования основы жизни в протопланетных дисках, вращающихся вокруг недавно образованных звезд.
Как возникла жизнь, окутано тайной. Эта тема, несмотря на годы исследований, все еще полна неточностей. Ученые не знают точного хода зарождения жизни, но они считают, что определенные молекулы необходимы для создания таких вещей, как РНК и ДНК. Такие молекулы и раньше были замечены в космосе, но теперь астрономы сообщают, что вокруг молодых звезд есть большие их резервуары, где образуются новые планеты.
Результаты наблюдений будут опубликованы в серии дополнений к астрофизическому журналу вместе с 19 другими статьями, посвященными химии протопланетных дисков.
Протопланетные диски
Большие органические молекулы были обнаружены в протопланетных дисках, вращающихся вокруг новообразованных звезд. Подобный диск когда-то окружал молодое Солнце. Планеты, которые сейчас составляют нашу Солнечную систему, образовались из такого диска.
Астрономы изучили пять звездных систем, которые, как известно, имеют молодую звезду, окруженную протопланетным диском, в котором активно формируются планеты. Четыре из них нашли уникальные химические отпечатки этих молекул - цианоацетилена (HC3N), ацетонитрила (CH3CN) и циклопропенилидена (c-C3H2) - и их оказалось больше, чем ожидала команда. Исследуемые системы расположены на расстоянии от 300 до 500 световых лет от Земли.
В своих исследованиях ученые использовали данные, собранные радиотелескопом ALMA (Atacama Large Millimeter / submillimeter Array) в Чили.
ALMA позволил нам искать эти молекулы во внутренних областях протопланетных дисков в масштабе, аналогичном нашей Солнечной системе, - сказал ведущий автор исследования доктор Джон Или.
Наш анализ показывает, что эти молекулы находятся в основном во внутренних областях, и их количество в 10–100 раз превышает прогнозируемые модели, - добавил он.
Эти большие сложные органические молекулы находятся в разных средах космоса. Лабораторные и теоретические исследования показывают, что они являются важными компонентами биологической химии на Земле, в правильных условиях образуют сахара, аминокислоты и даже компоненты рибонуклеиновой кислоты (РНК). Мы хотели узнать больше о том, где именно и сколько из этих частиц присутствует в местах рождения планет в протопланетных дисках, - пояснил Или.
Жизнь в космосе может быть обычным делом
Каждая молекула излучает свет с совершенно разными длинами волн, создавая уникальный спектральный отпечаток. Эти «отпечатки пальцев» позволяют ученым определять присутствие молекул и изучать их свойства.
Мощность ALMA позволила ученым впервые измерить распределение и состав вещества, которое активно формирует планеты вокруг ближайших молодых звезд. По словам доктора Кэтрин Уолш, радиотелескоп достаточно мощный, чтобы делать это даже для больших и сложных молекул, которые являются предшественниками жизни.
Считается, что молодая Земля была усыпана материей в результате падения астероидов и комет, которые образовались в протопланетном диске вокруг Солнца. Однако ученые не были уверены, что все протопланетные диски содержат резервуары сложных органических молекул, способных образовывать биологически важные молекулы. Настоящее исследование частично отвечает на этот вопрос. Биологически релевантные молекулы были обнаружены в четырех из пяти наблюдаемых дисков. Кроме того, количество молекул оказалось больше, чем ожидали ученые.
Важно отметить, что астероиды и кометы также образуются в тех областях протопланетных дисков, где были обнаружены биологически важные молекулы. Доктор Или допустил, что процесс, подобный тому, который может помочь зародить жизнь на Земле, может также происходить в наблюдаемых дисках, где бомбардировка астероидами и кометами переносит большие органические молекулы на вновь образованные планеты.
Ключевой вывод из этой работы заключается в том, что те же ингредиенты, которые привели к зарождению жизни на нашей планете, также обнаружены вокруг других звезд. Возможно, частицы, необходимые для зарождения жизни на планетах, легко доступны во всех средах, в которых образуются экщопланеты, - предположил Уолш.
Один из следующих вопросов, на который хотят ответить ученые, - есть ли в протопланетных дисках даже более сложные молекулы.
Мы надеемся найти такие молекулы в большом количестве, так как наше нынешнее понимание межзвездной химии предполагает, что должны быть наблюдаемы даже более сложные молекулы, - отметил Или.
Источник: Университет Лидса
