Изучение химического состава космических объектов важно для реконструкции процессов, которые способствовали возникновению жизни на Земле. По одной из гипотез, основой для этого могли послужить добиотические молекулы, возникшие в аккреционном диске Солнца и затем поступившие на нашу планету. В пользу концепции добиотической эволюции говорят наблюдения последних лет. Так, в 2016 году японские астрономы пришли к выводу, что система IRAS 16293-2422 содержит гликольальдегид — прекурсор и катаболит многих биологически активных соединений. В новой работе ученые представили данные о том, что в двойной звезде также находятся более сложные молекулы метилизоцианата.
Система IRAS 16293-2422 расположена на расстоянии 460 световых лет от Земли в скоплении ρ Змееносца. Сейчас масса каждого ее компонента сопоставима с половиной солнечной, и исследователи предполагают, что в будущем они эволюционируют в желтых карликов. Авторы наблюдали двойную звезду с помощью комплекса радиотелескопов ALMA (Atacama Large Millimeter Array) в чилийской пустыне Атакама. Анализ показал, что в холодном облаке газа, окружающем IRAS 16293-2422 B, регистрируются 43 эмиссионные линии метилизоцианата. Соотношение объема вещества к водороду и иным элементам было сопоставимо со значениями протозвезд в скоплениях Стрелец B2 и Орион KL.
Затем ученые попытались выяснить, как сложное органическое соединение возникло в неблагоприятных условиях, характерных для более молодой IRAS 16293-2422 B. Предположив, что основой реакции служили частицы каменистого вещества, они провели эксперимент. В вакуумную камеру подали газообразную смесь из метана и изоциановой кислоты и охладили ее до –285 градусов Цельсия. После этого авторы заморозили смесь на золотой подложке и облучили ультрафиолетовым излучением, имитирующим показатель солнцеподобных молодых звезд. Хотя масс-спектрометрия и инфракрасный спектр полученного вещества обнаружили признаки метилизоцианата, его содержание оставалось низким.
По мнению исследователей, результаты эксперимента свидетельствуют о том, что появлению соединения в IRAS 16293-2422 способствовали и другие химические реакции. При этом, несмотря на то, что метилизоцианат — не единственная молекула, найденная в областях звездообразования (например, в 2015-м ALMA помог найти циановодород и ацетонитрил в протопланетном диске молодой звезды MWC 480), открытие представляет собой интерес. В частности, метилизоцианат играет важную роль в синтезе пептидов — структурных элементов белков. Тем не менее, ученые подчеркивают, что функции этой молекулы и точный механизм возникновения белковой жизни неизвестны.
Статья опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Ранее ученые впервые обнаружили в молекулярном облаке хиральную молекулу. Ею оказался пропиленоксид.
О внеземном происхождении жизни читайте в нашем материале.
Наука
Денис Стригун
