Сложные органические молекулы «пережили» рождение звезд

❋ 5.2

В протопланетном диске, окружающем молодую звезду V883 Ориона, обнаружили необходимые для зарождения жизни сложные органические молекулы. Следы предшественников аминокислот и ДНК зафиксировали с помощью комплекса радиотелескопов ALMA — на расстоянии около 388 световых лет от Земли.

Астрономия

# ALMA

# зарождение жизни

# молодые звезды

# органические молекулы

# протопланетный диск

# спектральный анализ

Протопланетный диск вокруг светила V883 Orionis в представлении художника. В правом нижнем углу — химическая структура предположительно присутствующих в диске молекул (слева направо): пропионитрил, гликолонитрил, аланин, глицин, этиленгликоль и ацетонитрил / © ESO / L. Calçada / T. Müller (MPIA / HdA)

Звезда V883 Ориона и окружающий ее протопланетный диск давно привлекают внимание астрономов. В 2019 году, например, в нем обнаружили сразу пять сложных органических молекул: метанол (CH₃OH), ацетон (CH₃COCH₃), ацетонитрил (CH₃CN), ацетальдегид (CH₃CHO) и метилформиат (CH₃OCHO), а в 2023 году — водяной пар. Тогда ученые из Европейской южной обсерватории заключили, что диск содержит примерно в 1200 раз больше воды, чем все океаны Земли.

Теперь, воспользовавшись сетью радиотелескопов ALMA, международная исследовательская группа под руководством Абубакара М. А. Фадула (Abubakar M. A. Fadul) из Института астрономии Общества Макса Планка (Германия) зафиксировала в протопланетном диске молекулы этиленгликоля и гликолонитриля. Эти сложные органические соединения, как считается, сыграли важную роль в формировании аминокислот и нуклеотидов, входящих в состав «букв» ДНК и РНК.

Поскольку ALMA чувствителен к радиоизлучению, исходящему от молекул в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах, исследователи установили, что V883 Ориона переживает мощную вспышку: звезда активно поглощает вещество, нагревая окружающий протопланетный диск. Это разрушает ледяные оболочки пылевых частиц, которые высвобождают органические молекулы, фиксируемые с помощью ALMA.

Спектральный анализ выявил высокую концентрацию гликолонитрила и этиленгликоля в протопланетном диске: она оказалась выше, чем в межзвездной среде, но меньше, чем в кометах Солнечной системы. Это важно, поскольку гликолонитрил может превратиться в глицин и аденин, а этиленгликоль связан с предшественниками сахаров (из которых строятся ДНК и РНК). Вот почему астрономы предположили, что основа для аминокислот и нуклеотидов формируется до рождения планет.

Авторы исследования, опубликованного в The Astrophysical Journal Letters, отметили, что гликолонитрил ранее не находили ни в кометах, ни в других протопланетных дисках. А вот этиленгликоль (или восстановленную форму гликолевого альдегида) ранее фиксировали в некоторых межзвездных облаках и кометах.

До сих пор считалось, что мощные выбросы энергии при формировании протопланетного диска и звезды уничтожают ранее накопленные молекулы. Однако в случае с V883 Ориона сложные соединения не только уцелели, но и повторно синтезировались уже в самом диске. Значит, формирующиеся планеты могут унаследовать целый арсенал химических элементов, необходимых для зарождения жизни. Если выводы ученых верны, то подобные «кирпичики» жизни присутствуют во множестве звездных систем во Вселенной.

Окончательно подтвердить наличие этиленгликоля и гликолонитрила в настолько уникальном протопланетном диске и, возможно, обнаружить новые органические соединения, позволят дополнительные наблюдения.

К слову, в предыдущих научных работах V883 Ориона связывали с крупным звездообразующим регионом Орион A, из-за чего расстояние до Земли было указано неверно (1300 световых лет). Однако после запуска космической обсерватории «Гайя» астрономы пересчитали расстояние до отдельных звезд в туманности и установили, что объект расположен в 388 световых годах от нашей планеты.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.

Автор освещает темы из разных областей науки, включая астрономию, палеонтологию и генетику. Пишет о научных открытиях, природных явлениях и эволюционных процессах.