_ Astronomii explică formarea rapidă a substanțelor organice macromolecule din discurile protoplanetare din jurul stelelor tinere

O echipă internațională de cercetători condusă de Universitatea din Berna a folosit modelarea computerizată bazată pe observație pentru a găsi o explicație a modului în care macromoleculele se pot forma într-un timp scurt în discuri de gaz și praf în jurul stelelor tinere. Aceste descoperiri ar putea fi esențiale pentru înțelegerea modului în care se dezvoltă locuibilitatea în jurul diferitelor tipuri de exoplanete și stele.

Macromoleculele organice sunt considerate blocurile de construcție ale vieții, deoarece sunt de o importanță crucială pentru carbonul și azotul prietenoși vieții. compoziția pământului.

Oamenii de știință planetari au presupus de mult timp că macromoleculele organice care fac Pământul potrivit pentru viață provin din așa-numitele condrite. Condritele sunt blocuri de construcție stâncoase din care s-a format Pământul în urmă cu aproximativ 4,6 miliarde de ani și pe care le cunoaștem astăzi sub numele de meteoriți.

Condritele sunt formate în stadiile incipiente prin acumularea de praf și particule mici în discul protoplanetar. care se formează în jurul unei stele tinere. Dar până acum, întrebarea a fost cum s-au format macromoleculele care sunt prezente în aceste aglomerări de pietricele.

Cercetătorii conduși de Niels Ligterink prezintă acum o explicație pentru aceasta într-un studiu care a fost publicat în Nature Astronomy.

Ligterink, primul autor al studiului, a lucrat la divizia de Cercetare Spațială și Științe Planetare de la Universitatea din Berna până la sfârșitul lunii iunie 2024 și acum este profesor asistent la Universitatea Tehnică din Delft.

p>

„Materia macromoleculară ca atare este responsabilă pentru compoziția de carbon și azot a Pământului și oferă condițiile pentru viață”, explică Ligterink. Până acum, însă, nu a fost clar unde în spațiu se formează această materie macromoleculară.

Pentru studiul actual, echipa de cercetare, care a fost înființată de Ligterink, a combinat două fenomene deja cunoscute în modelul său. . Primul este fenomenul conform căruia, în discul de praf care orbitează o stea tânără, există regiuni în care se acumulează praf și gheață.

Într-o astfel de capcană de praf sau gheață, praful de gheață nu rămâne staționar, ci se mișcă în sus. și în jos, și au loc mecanisme importante pentru formarea așa-numitelor planetezimale, precursori și blocuri de construcție pentru planete.

Al doilea fenomen implică iradierea puternică, de exemplu prin lumina stelară, a amestecurilor simple de gheață. . Cercetările de laborator au indicat că prin iradiere se pot forma molecule foarte complexe de sute de atomi. Aceste molecule conțin în mare parte atomi de carbon și pot fi comparate cu funinginea neagră și grafenul.

Dacă, au presupus cercetătorii, au existat capcane de praf care au fost, de asemenea, expuse la lumina intensă a stelelor, macromoleculele organice s-ar putea forma acolo. Pentru a-și testa ipoteza, cercetătorii au creat un model care le-a permis să calculeze diferite condiții.

Modelul a arătat că, în condițiile potrivite, formarea macromoleculelor este într-adevăr fezabilă în doar câteva decenii. „Ne așteptam la acest rezultat, desigur, dar a fost o surpriză plăcută că era atât de evident”, spune investigatorul principal Ligterink.

„Sper că cercetările vor acorda mai multă atenție efectului radiațiilor grele. pe procese chimice complexe Cei mai mulți cercetători se concentrează pe molecule organice relativ mici, cu dimensiuni de câteva zeci de atomi, în timp ce condritele, elementele de bază ale planetelor, conțin în mare parte macromolecule mari."

"Este foarte tare că noi. poate folosi acum un model bazat pe observație pentru a explica modul în care se pot forma molecule mari”, spune co-autorul Nienke van der Marel de la Universitatea Leiden din Olanda. În urmă cu unsprezece ani, ea și colegii ei au fost primii care au demonstrat în mod convingător existența capcanelor de praf. Ea a fost captivată de subiect de atunci.

„Cercetarea noastră este o combinație unică de astrochimie, observații cu observatorul radiotelescopului ALMA, lucrări de laborator, evoluția prafului și studiul meteoriților din sistemul nostru solar.”

În cadrul În viitor, cercetătorii intenționează să studieze modul în care diferitele tipuri de capcane de praf reacționează diferit la radiații și fluxurile de praf în mișcare. „Acest lucru îi va ajuta să învețe mai multe despre probabilitatea de viață în jurul diferitelor tipuri de exoplanete și stele”, conchide Ligterink.

(Fluierul)