by Vesmírný dalekohled Jamese Webba (JWST) zachytil molekulu uhlíku, o které se předpokládá, že je stavebním kamenem mezihvězdné chemie v planetárním disku plynu a prachu kolem mladé hvězdy, uvádí nedávná studie.
JWST detekoval methylový kationt složený z uhlíku (CH3+) v systému protoplanetárního disku zvaného d203-506, který leží asi 1350 světelných let od Země v mlhovině Orion. Hvězda ve středu systému je a červený trpaslík pouze 10 % hmotnosti našeho Slunce a celý systém je bombardován silným ultrafialovým zářením z blízkých horkých, mladých, hmotných hvězd.
Vědci předpokládají, že většina protoplanetárních disků zažívá v určitých obdobích intenzivní ultrafialové záření, protože hvězdy mají tendenci se tvořit ve skupinách, které zahrnují masivní disky produkující ultrafialové záření. hvězdy. To zahrnuje naše vlastní kosmické okolí; důkazy z meteoritů naznačují, že naše dítě Sluneční Soustava byla vystavena silnému bombardování takovým zářením během svého vzniku asi před 4,5 miliardami let.
Příbuzný: Vesmírný dalekohled Jamese Webba — Kompletní průvodce
Takto intenzivní radiační bombardování by mělo zničit složité organické molekuly potřebné k vytvoření základu života. Ale víme, že tomu tak není vždy; život existuje na Země, po všem. Nalezení methylového kationtu v oblasti, kde se tvoří planety, které by mohly ukrývat život, by mohlo pomoci rozluštit tuto vesmírnou hádanku a pomoci vědcům lépe pochopit, jak a kde by mohl život ve vesmíru začít.
I když se jedná o relativně jednoduchou molekulu, methylový kationt je středem teorií kosmické chemie uhlíku od 70. let 20. století díky skutečnosti, že stejně jako ostatní ionty obsahující uhlík (molekuly s elektrickým nábojem) ochotně reaguje se širokým spektrem jiné molekuly. To znamená, že dokáže restartovat růst složitějších molekul uhlíku i při nízkých teplotách.
Chemie uhlíku, jako je tato, je zvláště zajímavá pro astrobiology, protože život, jak jej známe, je založen na uhlíku. Až do příchodu JWST však astronomové nebyli schopni detekovat tuto molekulu uhlíku v relativně vzdálených discích tvořících planety.
Je to proto, že pozorování protoplanetárních disků pomocí radioteleskopů vyžaduje molekuly s tím, co se nazývá „permanentní dipólový moment“, což znamená, že mají pozitivní a negativní „konec“. Methylový kationt nemá trvalý dipólový moment. A pozemní optické teleskopy zažívají příliš mnoho atmosférické interference, než aby je zachytily ze světla, které absorbují a vyzařují, což je proces zvaný spektroskopie. To znamená, že detekce methylového kationtu vyžaduje neuvěřitelně citlivý vesmírný dalekohled, jako je JWST, který zahájila provoz v létě 2022.
“Tato detekce CH3+ nejen potvrzuje neuvěřitelnou citlivost JWST, ale také potvrzuje předpokládaný ústřední význam CH3+ v mezihvězdné chemii,” řekla Marie-Aline Martin, členka studijního týmu a výzkumnice z Paris-Saclay University. ve zprávě.
Pokud jde o hlavolam, jak by organické molekuly mohly přežít ultrafialové záření, Martin a jeho kolegové věří, že mohou mít řešení. Tým naznačuje, že methylový kation se ve skutečnosti může na těchto místech objevit přímo v důsledku ultrafialového záření, které poskytuje energii potřebnou k vytvoření molekuly.
SOUVISEJÍCÍ PŘÍBĚHY:
– Vesmírný dalekohled Jamese Webba zaznamenává první potvrzení kamenné planety
– Průkopnická studie vesmírného teleskopu Jamese Webba disku tvořícího planetu naznačuje budoucí objevy exoplanet
— Vesmírný dalekohled Jamese Webba odhaluje atmosféru cizí planety jako nikdy předtím
Existují další známky toho, že ostřelování ultrafialovým zářením může také hluboce ovlivnit protoplanetární disky. Pozorování JWST například naznačují, že disky, které nejsou silně ozářeny, obsahují více vody než disky, které jsou, jako například d203–506, ve kterých tým žádnou vodu nezjistil.
“To jasně ukazuje, že ultrafialové záření může zcela změnit chemii protoplanetárního disku,” uvedl hlavní autor studie a vědec z University of Toulouse Olivier Berné ve stejném prohlášení. “Může ve skutečnosti hrát zásadní roli v raných chemických fázích vzniku života tím, že pomáhá produkovat methylový kationt – něco, co mohlo být dříve podceňováno.”
Výzkum byl zveřejněn v dubnu v Dopisy z Astrophysical Journal.
