JWST identifică molecule ionizate care ar putea fi implicate în apariția vieții – Physics World

Pentru prima dată, astronomii au observat semnătura cationilor de metil pe un disc care formează planeta. Folosind telescopul spațial James Webb (JWST), o echipă condusă de Olivier Berné de la Universitatea din Toulouse a arătat că cationii de metil – un precursor important al chimiei organice complexe – se formează în radiațiile ultraviolete intense emise de stele tinere masive din apropiere.

În anii 1970, astronomii au propus pentru prima dată că molecula de cation metil (CH₃⁺) ar putea fi un declanșator cheie pentru chimia organică complexă în spațiu – un proces care ar putea duce în cele din urmă la apariția vieții. Dovada CH₃⁺ în spațiu ar putea indica prezența unor molecule mai mari – dar până acum, o combinație de factori a însemnat că CH₃⁺ nu fusese observată în afara sistemului solar.

Principala provocare cu care se confruntă cei care încearcă să observe ionul este aceea că CH₃⁺ nu are un moment dipol permanent care îl face invizibil pentru radiotelescoape. Alternativ, ionul poate fi identificat din liniile spectroscopice pe care le imprimă radiației infraroșii. Cu toate acestea, aceste lungimi de undă sunt puternic absorbite sau împrăștiate de atmosfera Pământului, ceea ce le face practic imposibil de văzut de la sol.

Tânără pitică roșie

De pe orbita sa deasupra Pământului, JWST a detectat acum această semnătură spectroscopică într-un sistem numit d203-506, care se află la 1350 de ani lumină depărtare în nebuloasa Orion. Sistemul cuprinde o stea tânără pitică roșie care este înconjurată de un disc care formează planete.

Pentru că CH₃⁺  fusese atât de evazivă, echipa lui Berné s-a chinuit să identifice semnătura, dar în cele din urmă echipa a identificat-o ca fiind prima detectare a CH interstelar.₃⁺. „Descoperirea noastră a fost posibilă doar deoarece astronomii, modelatorii și spectroscopiștii de laborator și-au unit forțele pentru a înțelege caracteristicile unice observate de James Webb”, explică membrul echipei. Marie-Aline Martin-Drumel la Universitatea Paris-Saclay.

Rezultatul este deosebit de fascinant, deoarece nebuloasa Orion este aglomerată cu stele tinere, masive, care scaldă d203-506 în radiații ultraviolete intense. Pe baza semnăturilor chimice găsite în meteoriți, astronomii cred acum că sistemele planetare precum sistemul solar au fost odată bombardate cu niveluri similare de radiație. Este posibil ca această radiație să provină din stele masive, cum ar fi cele care s-au format din același nor de material care a creat Soarele. Aceste stele uriașe au ars apoi după doar câteva milioane de ani.

Radiații distructive

Deși radiațiile ultraviolete intense sunt distructive pentru moleculele organice complexe, aceste ultime rezultate sugerează că ar putea furniza energia necesară pentru ionizarea metanului, declanșând producerea de CH₃⁺. O altă descoperire interesantă a fost lipsa apei detectată în d203-506  - care ar putea fi, de asemenea, legată de niveluri ridicate de radiații ultraviolete.

„Acest lucru arată clar că radiațiile ultraviolete pot schimba complet chimia unui disc proto-planetar”, explică Berné. „Ar putea juca de fapt un rol esențial în primele etape chimice ale originii vieții, ajutând la producerea CH₃⁺ – ceva care probabil a fost subestimat anterior.”

Acest proces ar putea permite moleculelor mai complexe să apară mai târziu, odată ce stelele masive s-au ars. În acest moment, ionii ar putea continua să formeze aminoacizi, nucleotide și alte blocuri moleculare cheie ale vieții.

În total, rezultatul este o piatră de hotar cheie în înțelegerea noastră a chimiei sistemelor stelare emergente. „Această detecție a CH₃⁺ nu numai că validează sensibilitatea incredibilă a [JWST], dar confirmă și importanța centrală postulată a CH₃⁺ în chimia interstelară”, spune Martin-Drumel. Pe măsură ce JWST își continuă explorarea cerului, echipa speră că rezultatul lor va fi doar începutul unui nou val de descoperiri similare.

Cercetarea este descrisă în Natură.

• Distribuție de conținut bazat pe SEO și PR. Amplifică-te astăzi.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Împuterniciți-vă. Accesați Aici.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Cunoștințe amplificate. Accesați Aici.
• PlatoESG. Automobile/VE-uri, carbon, CleanTech, Energie, Mediu inconjurator, Solar, Managementul deșeurilor. Accesați Aici.
• BlockOffsets. Modernizarea proprietății de compensare a mediului. Accesați Aici.
• Sursa: https://physicsworld.com/a/jwst-spots-ionized-molecule-that-could-be-involved-in-the-emergence-of-life/