С помощью радиоинтерферометра ALMA в Чили исследователи из Лейденской обсерватории в Нидерландах впервые зарегистрировали в протопланетном диске диметилэфир. Его девятиатомная молекула — самая большая из всех найденных на сегодня в протопланетных дисках. Она является предшественницей более крупных органических молекул, образование которых может вести к появлению жизни. Об открытии сообщается в пресс-релизе Европейской Южной обсерватории.
«Получив эти результаты, мы можем лучше представить себе, как появилась жизнь на нашей планете, а значит, и каков потенциал для зарождения жизни в других планетных системах. Замечательно, что эти открытия хорошо вписываются в более общую картину», — говорит ведущий автор работы, студентка магистратуры Лейденского университета Нашанти Брункен (Nashanty Brunken).
Диметилэфир (C2H6O Н3С-О-СН3) — органическое вещество, которое обычно встречается в протозвездных облаках, но никогда еще не регистрировавшееся в протопланетных дисках. Исследователи, предположительно, обнаружили там еще одну сложную молекулу — метилформиат, метиловый эфир муравьиной кислоты — еще один «строительный кирпичик», из которых состоят более крупные органические молекулы. «Здорово, что мы наконец обнаружили в дисках эти большие молекулы. Довольно долго нам казалось, что это невозможно», — говорит Алиса Бут (Alice Booth) из Лейденской обсерватории.
Молекулы диметилэфира были найдены в протопланетном диске вокруг молодой звезды IRS 48 (другое обозначение — Oph-IRS 48), расположенной на расстоянии 444 световых года от нас в созвездии Змееносца. Звезда уже неоднократно исследовалась, так как ее диск содержит асимметричную «пылевую ловушку», по форме напоминающую орех кешью. Эта область, вероятно, образовалась в результате того, что между звездой и пылевой ловушкой находится новорожденная планета или маломассивная звезда-компаньон. В ловушке скопилось множество пылевых зерен размером около миллиметра, которые могут сбиваться в кучи, разрастающиеся в объекты километрового размера — кометы, астероиды и в потенциале даже планеты. Наблюдения велись на обсерватории ALMA, которой на правах партнера владеет Европейская Южная обсерватория (ESO).
Как полагают, в протозвездных облаках еще до рождения в них звезд образуется много сложных органических молекул, таких как диметилэфир. В этих холодных средах атомы и простые молекулы — например, окись углерода — прилипают к пылевым зернам, образуя слой льда. В нем идут химические реакции, в результате которых образуются более сложные молекулы. Недавно исследователи обнаружили, что пылевая ловушка в IRS 48 является хранилищем такого богатого сложными молекулами льда, покрывающего пылевые частицы. Именно в этой области диска теперь открыты следы молекул диметилэфира: когда под действием тепла от IRS 48 лед сублимирует в газ, захваченные в ловушку молекулы, унаследованные от холодных облаков, освобождаются и регистрируются антеннами ALMA.
«Еще интереснее то, что теперь мы знаем: эти более крупные и сложные молекулы могут входить в состав формирующихся в диске планет, — говорит Алиса Бут. — Раньше об этом не догадывались: в большинстве систем эти молекулы скрыты во льду». Открытие диметилэфира указывает на то, что в ледяных структурах протопланетных дисков могут скрываться и многие другие сложные молекулы, обычно регистрируемые в областях звездообразования. Эти молекулы — предшественницы пребиотических молекул, таких как аминокислоты и сахара, входящих в число основных «строительных кирпичиков» жизни.
Исследование опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics.