JWST havaitsee ionisoituneen molekyylin, joka voisi olla osallisena elämän syntymisessä – Physics World

Ensimmäistä kertaa tähtitieteilijät ovat havainneet metyylikationien tunnusmerkit planeetan muodostavassa kiekossa. Käyttäen James Webbin avaruusteleskooppia (JWST), johtama tiimi Olivier Berné Toulousen yliopiston tutkimus on osoittanut, että metyylikationit – monimutkaisen orgaanisen kemian tärkeä edeltäjä – muodostuvat lähellä olevien massiivisten nuorten tähtien lähettämässä voimakkaassa ultraviolettisäteilyssä.

1970-luvulla tähtitieteilijät ehdottivat ensimmäisen kerran, että metyylikationimolekyyli (CH₃⁺) voisi olla keskeinen laukaisin monimutkaiselle orgaaniselle kemialle avaruudessa – prosessille, joka voi lopulta johtaa elämän syntymiseen. Todisteet CH₃⁺ avaruudessa voisi viitata suurempien molekyylien läsnäoloon – mutta toistaiseksi tekijöiden yhdistelmä on merkinnyt sitä, että CH₃⁺ ei ollut havaittu aurinkokunnan ulkopuolella.

Suurin haaste niille, jotka yrittävät tarkkailla ionia, on se, että CH₃⁺ ei ole pysyvää dipolimomenttia, joka tekee siitä näkymätön radioteleskoopeille. Vaihtoehtoisesti ioni voidaan tunnistaa spektroskooppisista viivoista, jotka se painaa infrapunasäteilyyn. Maan ilmakehä kuitenkin absorboi tai siroaa nämä aallonpituudet, mikä tekee niistä käytännössä mahdotonta nähdä maasta.

Nuori punainen kääpiö

JWST on nyt havainnut tämän spektroskooppisen piirteen d203-506-nimisessä järjestelmässä 1350 valovuoden päässä Orionin sumussa olevasta kiertoradastaan ​​korkealta Maan yläpuolella. Järjestelmä koostuu nuoresta punaisesta kääpiötähdestä, jota ympäröi planeetta muodostava kiekko.

Koska CH₃⁺  Bernén tiimin oli vaikea tunnistaa allekirjoitusta, mutta lopulta se tunnisti ensimmäisen tähtienvälisen CH:n havainnon.₃⁺. "Löytömme tehtiin mahdolliseksi vain, koska tähtitieteilijät, mallintajat ja laboratoriospektroskopistit yhdistivät voimansa ymmärtääkseen James Webbin havaitsemat ainutlaatuiset piirteet", selittää tiimin jäsen. Marie-Aline Martin-Drumel Paris-Saclay yliopistossa.

Tulos on erityisen kiehtova, koska Orionin sumu on täynnä nuoria, massiivisia tähtiä, jotka kylpevät d203-506 voimakkaassa ultraviolettisäteilyssä. Meteoriiteista löydettyjen kemiallisten tunnusten perusteella tähtitieteilijät uskovat nykyään laajalti, että aurinkokunnan kaltaisia ​​planeettoja pommitettiin aikoinaan samanlaisilla säteilytasoilla. Tämä säteily on saattanut olla peräisin massiivisista tähdistä, kuten sellaisista, jotka muodostuivat samasta materiaalipilvestä, joka loi auringon. Nämä valtavat tähdet paloivat sitten muutaman miljoonan vuoden kuluttua.

Tuhoisa säteily

Vaikka voimakas ultraviolettisäteily on tuhoisaa monimutkaisille orgaanisille molekyyleille, nämä viimeisimmät tulokset viittaavat siihen, että se voisi tarjota energiaa, joka tarvitaan metaanin ionisoimiseen, mikä laukaisee CH:n tuotannon.₃⁺. Toinen mielenkiintoinen havainto oli d203-506:ssa havaittu veden puute – mikä saattaa myös liittyä korkeaan ultraviolettisäteilyn tasoon.

"Tämä osoittaa selvästi, että ultraviolettisäteily voi muuttaa protoplaneettalevyn kemiaa täysin", Berné selittää. "Sillä saattaa itse asiassa olla kriittinen rooli elämän alkuvaiheen kemiallisissa vaiheissa auttamalla tuottamaan CH:ta₃⁺ – jotain, mitä on ehkä aiemmin aliarvioitu.”

Tämä prosessi voi mahdollistaa monimutkaisempien molekyylien ilmaantumisen myöhemmin, kun massiiviset tähdet ovat palaneet. Tässä vaiheessa ionit voivat lopulta muodostaa aminohappoja, nukleotideja ja muita elämän tärkeitä molekyylirakenteita.

Kaiken kaikkiaan tulos on keskeinen virstanpylväs ymmärryksessämme nousevien tähtijärjestelmien kemiasta. "Tämä CH:n havaitseminen₃⁺ ei vain vahvista [JWST:n] uskomatonta herkkyyttä, vaan myös vahvistaa CH:n oletetun keskeisen merkityksen₃⁺ tähtienvälisessä kemiassa", Martin-Drumel sanoo. Kun JWST jatkaa taivaan tutkimista, tiimi toivoo, että heidän tuloksensa on vasta alku samankaltaisten löytöjen uudelle aallolle.

Tutkimusta kuvataan luonto.

• SEO-pohjainen sisällön ja PR-jakelu. Vahvista jo tänään.
• PlatoData.Network Vertical Generatiivinen Ai. Vahvista itseäsi. Pääsy tästä.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Tietoa laajennettu. Pääsy tästä.
• PlatoESG. Autot / sähköautot, hiili, CleanTech, energia, ympäristö, Aurinko, Jätehuolto. Pääsy tästä.
• BlockOffsets. Ympäristövastuun omistuksen nykyaikaistaminen. Pääsy tästä.
• Lähde: https://physicsworld.com/a/jwst-spots-ionized-molecule-that-could-be-involved-in-the-emergence-of-life/