JWST обнаруживает ионизированную молекулу, которая может быть причастна к возникновению жизни

Впервые астрономы наблюдали признаки метильных катионов в диске, формирующем планету. С помощью космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) команда под руководством Оливье Берне в Университете Тулузы показали, что метильные катионы — важный предшественник сложной органической химии — образуются в интенсивном ультрафиолетовом излучении, испускаемом массивными молодыми звездами поблизости.

В 1970-х астрономы впервые предположили, что молекула метилового катиона (CH₃⁺) может стать ключевым триггером сложной органической химии в космосе — процесса, который в конечном итоге может привести к возникновению жизни. Доказательства CH₃⁺ в космосе может указывать на присутствие более крупных молекул, но до сих пор сочетание факторов означало, что CH₃⁺ за пределами Солнечной системы не наблюдалось.

Основная проблема, с которой сталкиваются те, кто пытается наблюдать за ионом, заключается в том, что CH₃⁺ не имеет постоянного дипольного момента, что делает его невидимым для радиотелескопов. В качестве альтернативы ион можно идентифицировать по спектроскопическим линиям, которые он отпечатывает в инфракрасном излучении. Однако эти длины волн сильно поглощаются или рассеиваются атмосферой Земли, что делает их практически невозможными для наблюдения с земли.

Молодой красный карлик

Со своей орбиты высоко над Землей JWST обнаружил эту спектроскопическую сигнатуру в системе под названием d203-506, которая находится на расстоянии 1350 световых лет в туманности Ориона. Система состоит из молодого красного карлика, окруженного планетообразующим диском.

Потому что CH₃⁺  была настолько неуловимой, что команда Берне изо всех сил пыталась идентифицировать сигнатуру, но в конечном итоге команда идентифицировала ее как первое в истории обнаружение межзвездного CH.₃⁺. «Наше открытие стало возможным только потому, что астрономы, моделисты и лабораторные спектроскописты объединили свои усилия, чтобы понять уникальные особенности, наблюдаемые Джеймсом Уэббом», — объясняет член команды. Мари-Алин Мартен-Друмель в университете Париж-Сакле.

Результат особенно впечатляет, потому что туманность Ориона заполнена молодыми массивными звездами, которые купают d203-506 в интенсивном ультрафиолетовом излучении. Основываясь на химических сигнатурах, обнаруженных в метеоритах, астрономы в настоящее время широко полагают, что планетарные системы, такие как Солнечная система, когда-то подвергались бомбардировке с одинаковым уровнем радиации. Это излучение могло исходить от массивных звезд, таких как те, которые образовались из того же облака материала, из которого образовалось Солнце. Затем эти огромные звезды сгорели всего через несколько миллионов лет.

Разрушительное излучение

Хотя интенсивное ультрафиолетовое излучение разрушительно для сложных органических молекул, эти последние результаты показывают, что оно может обеспечить энергию, необходимую для ионизации метана, запуская производство CH.₃⁺. Еще одним интересным открытием было отсутствие воды, обнаруженное в d203-506, что также может быть связано с высоким уровнем ультрафиолетового излучения.

«Это ясно показывает, что ультрафиолетовое излучение может полностью изменить химический состав протопланетного диска», — объясняет Берне. «На самом деле он может играть решающую роль на ранних химических стадиях возникновения жизни, помогая производить CH.₃⁺ – то, что, возможно, ранее недооценивалось».

Этот процесс может привести к появлению более сложных молекул позже, когда массивные звезды сгорят. В этот момент ионы могут в конечном итоге сформировать аминокислоты, нуклеотиды и другие ключевые молекулярные строительные блоки жизни.

В целом, результат является ключевой вехой в нашем понимании химии формирующихся звездных систем. «Это обнаружение CH₃⁺ не только подтверждает невероятную чувствительность [JWST], но также подтверждает постулируемую центральную важность CH₃⁺ в межзвездной химии», — говорит Мартин-Друмель. Поскольку JWST продолжает свои исследования неба, команда надеется, что их результат станет лишь началом новой волны подобных открытий.

Исследование описано в природа.

• SEO-контент и PR-распределение. Получите усиление сегодня.
• PlatoData.Network Вертикальный генеративный ИИ. Расширьте возможности себя. Доступ здесь.
• ПлатонАйСтрим. Интеллект Web3. Расширение знаний. Доступ здесь.
• ПлатонЭСГ. Автомобили / электромобили, Углерод, чистые технологии, Энергия, Окружающая среда, Солнечная, Управление отходами. Доступ здесь.
• Смещения блоков. Модернизация права собственности на экологические компенсации. Доступ здесь.
• Источник: https://physicsworld.com/a/jwst-spots-ionized-molecule-that-could-be-involved-in-the-emergence-of-life/