_ Webb găsește etanol și alte ingrediente înghețate pentru lumi noi

O echipă internațională de astronomi care utilizează telescopul spațial James Webb NASA/ESA/CSA a descoperit o varietate de molecule, de la cele relativ simple, cum ar fi metanul, până la compuși complecși precum acidul acetic și etanol, în protostele în stadiu incipient, unde planetele nu s-au format încă. Acestea sunt ingrediente cheie pentru crearea de lumi potențial locuibile.

Prezența moleculelor organice complexe (COM) în faza solidă în protostele a fost prezisă pentru prima dată cu zeci de ani în urmă din experimente de laborator și au fost efectuate detecții provizorii ale acestor molecule. de alte telescoape spațiale. Aceasta include programul Webb Early Release Science Ice Age, care a descoperit diverse gheață în regiunile cele mai întunecate și mai reci ale unui nor molecular măsurat până în prezent.

Acum, cu rezoluția spectrală și sensibilitatea fără precedent a Instrumentului Mid-Infrared de la Webb. (MIRI), ca parte a programului JOYS+ (James Webb Observations of Young ProtoStars), aceste COM au fost identificate individual și confirmate a fi prezente în gheața interstelară. Aceasta include detectarea robustă a acetaldehidei, etanolului (ceea ce numim alcool), formiatului de metil și probabil acidul acetic (acidul din oțet), în faza solidă.

„Această constatare contribuie la una dintre întrebări de lungă durată în astrochimie”, a declarat liderul echipei Will Rocha de la Universitatea Leiden din Olanda. „Care este originea COM-urilor în spațiu? Sunt făcute în fază gazoasă sau în gheață? Detectarea COM-urilor în gheață sugerează că reacțiile chimice în fază solidă de pe suprafețele boabelor reci de praf pot construi tipuri complexe de molecule.”

Deoarece mai multe COM, inclusiv cele detectate în faza solidă în această cercetare, au fost detectate anterior în faza gazoasă caldă, acum se crede că acestea provin din sublimarea gheții. Sublimarea înseamnă schimbarea directă de la un solid la un gaz fără a deveni lichid. Prin urmare, detectarea COM în gheață îi face pe astronomi să spere în dezvoltarea unei înțelegeri îmbunătățite a originilor altor molecule și mai mari din spațiu.

Harold Linnartz a condus Laboratorul de astrofizică din Leiden de-a lungul multor ani și a coordonat măsurătorile date utilizate în studiul publicat în Astronomy & Astrophysics. Ewine van Dishoeck de la Universitatea Leiden, unul dintre coordonatorii programului JOYS+, a spus: „Harold a fost deosebit de fericit că munca de laborator ar putea juca un rol important în sarcinile COM, deoarece a trecut mult timp până aici.”

Oamenii de știință sunt, de asemenea, dornici să exploreze în ce măsură aceste COM sunt transportate pe planete în stadii mult mai ulterioare ale evoluției protostelei. COM din gheață sunt transportate mai eficient în discuri care formează planete decât gazele din nori. Prin urmare, aceste COM înghețate pot fi moștenite de comete și asteroizi care, la rândul lor, se pot ciocni cu planetele în formare. În acest scenariu, COM-urile pot fi livrate pe acele planete, oferind potențial ingredientele pentru ca viața să înflorească.

Echipa științifică a detectat, de asemenea, molecule mai simple, inclusiv metanul, acidul formic (care face dureroasa înțepătura furnicilor). dioxid de sulf și formaldehidă. Dioxidul de sulf, în special, permite echipei să investigheze bugetul de sulf disponibil în protostele. În plus, este de interes prebiotic, deoarece cercetările existente sugerează că compușii care conțin sulf au jucat un rol important în conducerea reacțiilor metabolice pe Pământul primitiv. Au fost detectați și ioni negativi; ele fac parte din sărurile care sunt cruciale pentru dezvoltarea complexității chimice suplimentare la temperaturi mai ridicate. Acest lucru indică faptul că gheața poate fi mult mai complexă și necesită cercetări suplimentare.

De interes deosebit este faptul că una dintre sursele investigate, IRAS 2A, este caracterizată ca o protostea de masă mică. Prin urmare, IRAS 2A poate avea asemănări cu etapele primordiale ale propriului nostru sistem solar. Dacă acesta este cazul, speciile chimice identificate în această sursă au fost probabil prezente în primele etape de dezvoltare ale sistemului nostru solar și au fost ulterior livrate pe Pământul primitiv.

Toate aceste molecule pot deveni parte din comete și asteroizi și, în cele din urmă, noi sisteme planetare, atunci când materialul înghețat este transportat spre interiorul discurilor care formează planetele pe măsură ce sistemul protostelar evoluează", a spus van Dishoeck. "Așteptăm cu nerăbdare să urmăm această pistă astrochimică pas cu pas cu mai multe date Webb în anii următori.”

O altă lucrare recentă a lui Pooneh Nazari de la Observatorul Leiden, postată pe serverul de pretipărire arXiv, ridică, de asemenea, speranțele astronomilor de a găsi mai multă complexitate în gheață, ca urmare a detectărilor provizorii de cianura de metil și cianura de etil. din datele Webb NIRSpec. Nazari spune: „Este impresionant cum Webb ne permite acum să analizăm în continuare chimia gheții până la nivelul de cianuri, ingrediente importante în chimia prebiotică.”

(Fluierul)