30.12.2023, 10:03
Михаил Орлов
1
4,1 тыс

Космический нафталин образовался в холодном межзвездном пространстве

❋ 4.3

Астрономы обнаружили за пределами Земли неожиданно много различных органических веществ, то есть сложных соединений углерода. Значительная часть внеземной органики — это полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) вроде нафталина, фенантрена и им подобных. Авторы нового исследования проанализировали образцы Мурчисонского метеорита и астероида Рюгу и пришли к выводу, что многие ПАУ в их составе возникли вдали от звезд, в условиях низких температур.

«Хаябуса-2» возле астероида Рюгу
«Хаябуса-2» возле астероида Рюгу в представлении художника / © German Aerospace Center / Автор: Telestis Scaevinius

Органические соединения — те, что содержат соединенные между собой в цепочки и кольца из атомов углерода — долгое время считали продуктом химических реакций в живых существах. Это закрепилось в их названии, которое используется по сей день. Затем оказалось, что органика вполне может образоваться и без помощи организмов. Более того, ее немало за пределами нашей планеты и даже Солнечной системы. Астрономы заметили в космосе значительные количества довольно сложных органических веществ, включая спирты и отдельные компоненты ДНК или белков.

Авторы новой статьи в журнале Science заинтересовались одним из классов органических соединений, которые обнаружены в космосе, — полициклическими ароматическими углеводородами (ПАУ). Они состоят всего из двух химических элементов — водорода и углерода, образующих конденсированные (непосредственно прилегающие друг к другу) ароматические кольца.

На долю ПАУ приходится до 20 процентов углерода межзвездного пространства, где встречаются такие представители этой группы веществ, как нафталин (два конденсированных кольца), антрацен (три кольца в ряд) и, например, образованный четырьмя конденсированными кольцами пирен.

Специалистов по астрохимии заинтересовало, в каких условиях возникают такие довольно сложные по структуре соединения. С этой целью они изучили изотопный состав углерода и водорода из образцов Мурчисонского метеорита (углеродистый хондрит, упавший в Австралии в 1969 году) и полученных японским зондом «Хаябуса-2» проб околоземного астероида Рюгу. Для сравнения дополнительно описали состав сгоревших растительных остатков.

Удалось выяснить, что изотопный состав углерода в составе ПАУ небесных тел заметно отличается от случайного. В случае нафталина, флуорантена и пирена из Рюгу и флуорантена Мурчинсонского метеорита отклонение оценили в 9-51 промилле. Авторы исследования пришли к выводу, что эта сложная органика могла сформироваться в двух резко различающихся условиях.

Органика астероида Рюгу и ее источники / © S.S. Zeichner et al., 2023

Большая часть ПАУ с двумя и четырьмя конденсированными кольцами — нафталин, пирен и флуорантен — скорее всего, образовалась при низких температурах (примерно 10 градусов Кельвина, или минус 263,15 по Цельсию). Это соответствует холодным областям на большом удалении от звезд, то есть в межзвездном пространстве.

Тем временем прочие ПАУ (имеющие три кольца антрацен и фенантрен), по-видимому, оказались синтезированы или возникли при химических превращениях других органических молекул при гораздо более высокой температуре. Это могло произойти рядом со звездой или в каком-то космическом теле, которое вращалось вокруг нее.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Дзен и в последнюю очередь на VK
Предстоящие мероприятия
16 сентября, 12:12
Александр Березин

Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.

16 сентября, 12:58
Любовь С.

Необычный радиоисточник VT J1906+0849 в нашей Галактике остается активным около 20 лет. Правда, пока не удалось отнести его ни к одному известному типу галактических объектов. Судя по всему, ученые наткнулись на крайне редкий источник неизвестной природы.

16 сентября, 14:29
Татьяна Зайцева

Анализ данных о почти 300 тысячах километров римских дорог, проложенных по территории бывшей империи, показал, что они вовсе не были такими прямыми, как принято считать. Кроме того, выяснилось, что известная поговорка «Все дороги ведут в Рим» тоже не соответствует истине.

14 сентября, 14:43
Елизавета З.

Совместная миссия Европейского космического агентства (ESA) и Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) по исследованию Меркурия началась в 2018 году. На видео, созданном из кадров с бортовых камер, можно проследить восьмилетний путь зонда BepiColombo.

11 сентября, 10:25
Александр Березин

Современная космология до недавнего времени опиралась на так называемый космологический принцип, по которому у Вселенной нет какого-то выделенного направления. И наблюдатель в любой ее точке должен видеть однородную в этом смысле картину. Астроном из Северокавказской астрофизической обсерватории показал, что это не так даже для очень древней Вселенной.

15 сентября, 11:38
Evgenia Vavilova

Тренды здорового питания постоянно меняются, в том числе на основе научных исследований. Когда-то публика панически боялась жиров, но их реабилитировали. Гарвардская пирамида здорового питания рисовала сложные углеводы в основании пирамиды, а теперь они переместились к вершине. Возможно, и современную моду на приоритет белка придется пересмотреть.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
Sam Dowson
30.12.2023
Моль не съест