Ключ к разгадке происхождения жизни на Земле

Анализируя данные телескопа Atacama Large Millimeter-submillimeter Array (ALMA), астрономы впервые обнаружили изотопы метанола в протопланетном диске близкой звезды. Это открытие указывает на то, что протопланетный лёд богат сложными органическими молекулами, которые впоследствии могут быть доставлены на планеты кометами.

Данное исследование проливает свет на формирование нашей Солнечной системы и возможные пути возникновения жизни.



Каталогизация сложных органических молекул — соединений на основе углерода и водорода, содержащих не менее шести атомов — на разных этапах формирования планетных систем крайне важна для оценки их потенциальной обитаемости. На Земле эти молекулы считаются предшественниками жизни, поскольку входят в состав фундаментальных соединений, таких как аминокислоты.

Поиск таких молекул не только помогает в исследовании внеземной жизни, но и позволяет лучше понять процессы, приведшие к образованию нашей Солнечной системы. Для их изучения астрономы сосредотачиваются на протопланетных дисках — структурах из газа и пыли вокруг молодых звёзд, где формируются планеты и более мелкие объекты, включая кометы.

Существует гипотеза, что органические молекулы, ставшие основой жизни на Земле, были занесены кометами. Однако эта теория, как и многие другие, связанные с возникновением жизни, остаётся предметом дискуссий. Чтобы углубиться в этот вопрос, группа учёных под руководством Центра астрофизики | Harvard & Smithsonian (CfA) исследовала, содержат ли протопланетные диски класса II (относительно тонкие и благоприятные для образования планет) вокруг звёзд типа A достаточное количество сложных органических молекул.


Богатый органический состав протопланетного диска

Учёные сосредоточились на изучении протопланетного диска звезды HD 100453, расположенной примерно в 330 световых годах от Земли. Её масса в 1,6 раза превышает массу Солнца, а температура диска достаточно высока, что облегчает обнаружение органических молекул. Телескоп ALMA, расположенный в чилийской пустыне Атакама, идеально подошёл для этой задачи благодаря своей способности детально исследовать молекулярные облака.

В результате наблюдений в диске HD 100453 были обнаружены метанол и его редкие изотопы. Хотя метанол (органический спирт, входящий в состав аминокислот) уже находили в других протопланетных дисках, изотопы этого соединения были идентифицированы в таком контексте впервые.

Их концентрация в 10–100 раз ниже, чем у обычного метанола, что делает открытие особенно значимым. «Обнаружение этих изотопов метанола даёт важное представление об истории ингредиентов, необходимых для возникновения жизни на Земле», — заявила Элис Бут из CfA, ведущий автор исследования. Учёные также предполагают, что в диске HD 100453 могут присутствовать и другие органические соединения, включая простые аминокислоты и сахара, такие как гликольдегид. Однако прямое подтверждение наличия, например, глицина, требует дополнительных исследований.


Роль комет в доставке органики на Землю

Согласно исследованию, соотношение метанола к другим простым органическим молекулам в диске HD 100453 близко к тому, что наблюдается в некоторых кометах Солнечной системы. Это косвенно подтверждает гипотезу о том, что кометы могли сыграть ключевую роль в доставке органических веществ на раннюю Землю.

«Наша работа поддерживает идею о том, что кометы могли принести на Землю важные органические соединения миллиарды лет назад», — отметил Милоу Темминк из Лейденской обсерватории, соавтор исследования. «Это может объяснить, почему жизнь, в том числе и наша, смогла зародиться здесь».



Обсуждаем околополитические темы на моем канале "Гражданин на диване", а интересную и познавательную информацию читаем на канале "Таблетка для головы".