Колыбель жизни: в веществе рождающихся планет нашли воду и органику

Химические кирпичики жизни появляются ещё до рождения планет.

Химические кирпичики жизни появляются ещё до рождения планет.
Иллюстрация NASA/Ames Research Center/Daniel Rutter.

Астрономы изучили облака пыли и газа, из которых в будущем должны возникнуть планеты. В них обнаружилась вода и органические вещества, которые могут стать строительными блоками жизни.

Достижение описано в научной статье, опубликованной в издании Astrophysical Journal.

Учёные наблюдали за протозвёздами (звёздами на стадии формирования) AFGL 2591 и AFGL 2136. Они окружены дисками газа и пыли, из которых в будущем наверняка сформируются планеты.

AFGL 2591 и AFGL 2136 – это гигантские объекты. Их масса превышает солнечную в 40 раз. Благодаря этому их удобно изучать в земные телескопы, несмотря на солидное расстояние. Обе протозвезды находятся примерно в трёх тысячах световых лет от Земли, хотя и в разных направлениях.

Исследователи изучали эти небесные тела в два инфракрасных телескопа. Первый из них, IRTF, имеет зеркало диаметром три метра и установлен на Гавайях на высоте четырёх километров. Второй, SOFIA, имеет чуть более скромный диаметр: 2,7 метра. Зато он работает на большей высоте, и неудивительно: инструмент смонтирован на борту самолёта "Боинг-747SP".

Поясним, что инфракрасный телескоп выгодно поднять как можно выше, чтобы ему меньше мешали содержащиеся в воздухе примеси (прежде всего водяной пар, углекислый газ и пыль).

В данных обоих инструментов астрономы обнаружили "подписи" воды и органических веществ.

"Мы видим гораздо больше молекулярных сигнатур, чем когда-либо прежде на этих длинах волн, – заявляет первый автор статьи Эндрю Барр (Andrew Barr) из Лейденского университета в Нидерландах. – Оказывается, эти звёзды похожи на химические заводы, производящие молекулы, важные для жизни, какой мы её знаем, и нам просто нужны были подходящие наблюдения, чтобы это увидеть".

В числе обнаруженных соединений оказались органические вещества: метан (CH4), циановодород (HCN), ацетилен (C2H2). Также в протопланетных облаках нашлась вода (H2O), угарный газ (CO), аммиак (NH3) и соединение серы с углеродом (CS). Таким образом, в этом "первичном бульоне" присутствуют почти все элементы, ключевые для биологических молекул: водород, кислород, углерод, азот и сера. Не хватает разве что фосфора.

К слову, температура в ближайших к звезде частях протопланетного диска выше, чем в котле любой ведьмы: около 300 градусов Цельсия. Так что химические реакции должны идти там весьма бурно. Перечисленные простейшие органические и неорганические соединения могут стать там строительными блоками сложной органики.

Учёные полагают, что похожий химический состав должны иметь протопланетные диски не только гигантских звёзд, но и более скромных светил, похожих на Солнце. Если это так, то уже на стадии формирования планетных систем в них обильно создаются органические вещества, которые однажды могут дать начало жизни.

К слову, ранее Вести.Ru рассказывали о том, что Солнечная система была богата органикой ещё до рождения Земли. Также мы писали о том, что в протопланетном диске могли образоваться важные для жизни соединения фосфора.