TVN Meteo | Nauka

W dysku, w którym rodzą się planety, nigdy wcześniej nie widziano tak dużej molekuły. "To ekscytujące"

TVN Meteo | Nauka

Autor:
dd
Źródło:
ESO
Wgląd w Oph-IRS 48
Wgląd w Oph-IRS 48ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Nick Risinger (skysurvey.org)/Digitized Sky Survey 2/S. Guisard (www.eso.org/~sguisard)
wideo 2/9
ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Nick Risinger (skysurvey.org)/Digitized Sky Survey 2/S. Guisard (www.eso.org/~sguisard)Wgląd w Oph-IRS 48

Badacze z Obserwatorium w Lejdzie w Holandii za pomocą interferometru radiowego ALMA w Chile po raz pierwszy wykryli eter dimetylowy w dysku, w którym formują się planety. Jak twierdzą naukowcy, to największa zidentyfikowana do tej pory molekuła w tego rodzaju dyskach. Uznaje się ją za jedną z większych cząsteczek organicznych, które mogą prowadzić do powstania życia.

- Z uzyskanych wyników możemy dowiedzieć się więcej na temat pochodzenia życia na naszej planecie i na tej podstawie ulepszyć koncepcje potencjalnego życia w innych systemach planetarnych. To bardzo ciekawe widzieć, jak nasze rezultaty układają się w szerszy obraz - mówi Nashanty Brunken, studentka w Obserwatorium w Lejdzie, które jest częścią Uniwersytetu w Lejdzie. Brunken jest pierwszą autorką badań opublikowanych we wtorek w periodyku "Astronomy & Astrophysics".

Tam, gdzie powstają gwiazdy

Eter dimetylowy (dimetyloeter) to cząsteczka organiczna powszechnie występująca w obłokach gwiazdotwórczych, ale nigdy wcześniej nie dostrzeżona w dyskach tworzących planety. Dokonano także przypuszczalnej detekcji mrówczanu metylu, złożonej cząsteczki podobnej do eteru dimetylowego, która również jest cegiełką tworzącą większe molekuły organiczne.

- To niesamowicie ekscytujące, że w końcu wykryliśmy większe molekuły w dyskach. Przez pewien czas sądziliśmy, że ich zaobserwowanie nie jest możliwe - wskazuje współautorka publikacji Alice Booth, która również pracuje w tym obserwatorium.

Molekuły znaleziono w dysku tworzącym planety wokół młodej gwiazdy IRS 48 (znanej też jako Oph-IRS 48), korzystając z pomocy interferometru radiowego Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) - obserwatorium, którego współwłaścicielem jest Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO).

"Pułapka na pył" w kształcie orzechów nerkowca

IRS 48 znajduje się 444 lat świetlnych od nas, w kierunku gwiazdozbioru Wężownika. Była celem licznych badań, ponieważ jej dysk ma asymetryczną "pułapkę na pył" w kształcie orzechów nerkowca. Obszar ten, prawdopodobnie uformowany w efekcie występowania pomiędzy gwiazdą a pułapką nowo narodzonej planety lub małej towarzyszki gwiazdowej, zatrzymuje dużą liczbę ziaren pyłu milimetrowej wielkości, które mogą łączyć się i rosnąć do obiektów o rozmiarach kilometrowych, takich jak komety, planetoidy, a potencjalnie nawet planety.

Animacja pokazująca artystyczną wizję pyłu uwięzionego w IRS 48
Animacja pokazująca artystyczną wizję pyłu uwięzionego w IRS 48ESO/L. Calçada

Obłoki gwiazdotwórcze

Uważa się, że w obłokach gwiazdotwórczych tworzy się wiele złożonych cząsteczek organicznych, takich jak eter dimetylowy, zanim jeszcze powstają same gwiazdy. W tych zimnych środowiskach atomy i proste molekuły, takie jak tlenek węgla, przyklejają się do ziaren pyłu, tworząc warstwę lodu i poddając się reakcjom chemicznym, których produktem są bardziej skomplikowane cząsteczki. Ostatnio naukowcy odkryli, że pułapka na pył w dysku IRS 48 jest także rezerwuarem lodu zawierającym ziarna pyłu pokryte lodem bogatym w złożone molekuły. Znajduje się w rejonie dysku, w którym ALMA dostrzegła oznaki występowania cząsteczek eteru dimetylowego: gdy ogrzewanie od IRS 48 powoduje sublimację lodu w gaz, uwięzione molekuły oddziedziczone po zimnym obłoku są uwalniane i stają się wykrywalne.

- Jeszcze ciekawsze jest to, że teraz wiemy, iż większe, bardziej złożone molekuły są dostępne do zasilania dysków tworzących planety - tłumaczy Booth. - Wcześniej tego nie wiedziano, gdyż większość cząsteczek jest ukryta w lodzie - dodała.

Odkrycie eteru dimetylowego sugeruje, że wiele innych złożonych cząsteczek, które są powszechnie wykrywane w obszarach gwiazdotwórczych, także może skrywać się na lodowych strukturach w dyskach tworzących planety. Molekuły te są prekursorami cząsteczek prebiotycznych takich jak aminokwasy i cukry, które są podstawowymi cegiełkami życia.

Molekuły występujące w dysku wokół gwiazdy IRS 48European Southern Observatory
Pył w dysku otaczającym układ Oph-IRS 48ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Nienke van der Marel

Jak tworzą się planety

Badając ich powstawanie i ewolucję, naukowcy mogą następnie lepiej zrozumieć, w jaki sposób cząsteczki prebiotyczne trafiają na planety, włącznie z naszą własną.

- Jesteśmy bardzo zadowolone, że możemy zacząć śledzić całą podróż tych złożonych molekuł od obłoków gwiazdotwórczych do dysków tworzących planety i komety. Mamy nadzieję, że dzięki kolejnym obserwacjom będzie można przejść o krok dalej w zrozumieniu pochodzenia molekuł prebiotycznych w Układzie Słonecznym - mówi Nienke van der Marel z Obserwatorium w Lejdzie, biorąca udział w badaniach.

Przyszłe badania IRS 48 za pomocą Ekstremalnie Wielkiego Teleskopu (ELT), który jest obecnie budowany w Chile przez ESO i szykowany do rozpoczęcia działania pod koniec bieżącej dekady, pozwolą zespołowi na zbadanie chemii najbardziej wewnętrznego obszaru dysku, gdzie mogą powstawać planety takie jak Ziemia.

Eter dimetylowy wokół młodej gwiazdy IRS 48ESO/L. Calçada, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/A. Pohl, van der Marel et al., Brunken et al.

Autor:dd

Źródło: ESO

Źródło zdjęcia głównego: ESO/L. Calçada, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/A. Pohl, van der Marel et al., Brunken et al.

Pozostałe wiadomości