Химическая основа жизни обнаружена вокруг новорожденной звезды
Астрономы впервые обнаружили присутствие сложных органических молекул, строительных блоков жизни, в протопланетном диске вокруг молодой звезды. Полученные результаты дают основания для предположений, что те условия, которые породили нашу Землю и Солнце, не являются уникальными во Вселенной.
Открытие было сделано с помощью обсерватории ALMA в Чили. Оно показывает, что протопланетный диск вокруг миллионолетней звезды MWC 480 обладает метилцианидом (C2H3CN), органическим соединением на основе углерода. Метилцианид вместе с цианистым водородом (HCN) был замечен в холодных внешних областях диска недавно образовавшейся звезды, в регионе, который, по мнению астрономов, аналогичен Поясу Койпера – области Солнечной системы за орбитой Нептуна, полной ледяных малых тел и комет.
Учёные полагают, что кометы сохранили первозданные свидетельства химического состава ранней Солнечной системы в период формирования планет. Когда наша Земля только развивалась, кометы и астероиды из внешней части Солнечной системы принесли на неё воду и органические молекулы, которые должны были помочь создать условия для зарождения жизни.
"Исследования комет и астероидов показывают, что солнечная туманность, которая породила наше Солнце и планеты, была богата водой и сложными органическими соединениями, – объясняет Карин Оберг (Karin Öberg), астроном из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики в Кембридже, ведущий автор новой научной работы. – Теперь у нас есть доказательства того, что аналогичная химия существует и в других регионах Вселенной, которые могли бы однажды стать аналогами нашей Солнечной системы".
Оберг также отметила, что молекулы, обнаруженные в системе MWC 480, также находятся в концентрациях, близких к концентрациям на кометах Солнечной системы.
Звезда MWC 480, которая примерно в 2 раза превышает по массе Солнце, находится в 455 световых годах от Земли, в области звездообразования в Тельце.
Окружающий её протопланетный диск в данный момент находится на очень ранней стадии развития: он сравнительно недавно возник из холодной, тёмной туманности пыли и газа. Астрономы изучают эту систему с помощью обсерватории ALMA и других телескопов с целью обнаружить любые очевидные признаки формирования планет.
Исследователи знают, что холодные тёмные межзвёздные облака являются очень эффективными, когда дело касается производства сложных органических молекул – группы, известной как цианиды. Цианиды, а в особенности метилцианид, важны для жизни, так как содержат углерод-азотные связи, необходимые для формирования аминокислот.
Не совсем было понятно, однако, как этим сложным органическим молекулам удаётся не разрушаться в высокоэнергетической среде вокруг формирующейся системы, где излучение может легко порушить химические связи. Но, благодаря поразительной чувствительности ALMA, астрономы теперь знают, что эти молекулы не только "выжили", но и процветают.
К тому же молекулы, обнаруженные ALMA, оказались куда многочисленнее, чем астрономы ожидали найти в межзвёздных облаках. По словам исследователей, вокруг MWC 280 метилцианида хватит, чтобы заполнить все океаны Земли. Это свидетельствует о том, что протопланетный диск весьма эффективен при формировании сложных органических молекул, к тому же способен образовывать их относительно быстро. Это быстрое формирование и опережает те силы, которые в противном случае разрывают молекулярные связи.
Кроме того, молекулы обнаружены в относительно спокойной части диска, на расстоянии примерно в 4,5-15 миллиардов километров от центральной звезды.
Астрономы предполагают, что, если эта система будет развиваться подобно Солнечной, органические молекулы будут законсервированы в кометах и других ледяных телах, которые затем будут переплавлены в условиях, пригодных для возникновения жизни.
"Благодаря исследованиям экзопланет мы знаем, что наша Солнечная система не является уникальной по наличию скалистых миров и изобилию воды, – говорит Оберг. – Теперь же нам известно, что мы не уникальны и в наличии органической химии. Это хорошая новость для тех, кто надеется найти жизнь во Вселенной".
Научная статья была опубликована в журнале Nature.
