Odkryto freon-40 wokół gwiazdy i komety
Obserwacje astronomiczne ujawniły występowanie organicznego halonowego gazu freonu-40 wokół gwiazdy i wokół komety. Halony powstają na Ziemi w procesach organicznych. Jest to pierwsze ich wykrycie w przestrzeni międzygwiazdowej. Odkrycie sugeruje, że halony organiczne mogą nie być dobrymi wskaźnikami życia, jak do tej pory miano nadzieję, ale za to mogą być istotnym składnikiem materii, z której formują się planety.
Korzystając z danych zebranych przez ALMA w Chile i instrument ROSINA w ramach misji Rosetta, zespół astronomów znalazł nikłe ślady składnika chemicznego freon-40 (CH3Cl), znanego także jako chlorek metylu albo chlorometan, wokół zarówno niemowlęcego systemu gwiazdowego IRAS 16293-2422, około 400 lat świetlnych od nas, jak i w pobliżu słynnej komety 67P/Churyumov-Gerasimenko (67P/C-G) w naszym własnym Układzie Słonecznym. Nowe obserwacje ALMA są pierwszą w historii detekcją halonów w przestrzeni międzygwiazdowej.
Halony organiczne obejmują halony, takie jak chlor i fluor, związane z węglem i czasem z innymi pierwiastkami. Na Ziemi składniki te są tworzone przez niektóre procesy biologiczne - w szerokim zakresie organizmów, od ludzi do grzybów - a także w procesach przemysłowych, takich jak produkcja farb i lekarstw.
Nowe odkrycie jednego z tego typu składników, freonu-40, w miejscu, które musi poprzedzać pochodzenie życia, może być uważane za rozczarowanie, gdy wcześniejsze badania sugerowały, że te cząsteczki mogą być wskaźnikiem istnienia życia.
- Znalezienie halonu organicznego, jakim jest freon-40, w pobliżu młodej, podobnej do Słońca gwiazdy, było niespodzianką. Po prostu nie przewidywaliśmy jej powstawania i zaskoczyło nas odnalezienie tak znacznej koncentracji tego związku. Teraz jest jasne, że cząsteczki te łatwo formują się w gwiezdnych matecznikach, co dostarczyło informacji o chemicznej ewolucji systemów planetarnych, w tym naszego własnego - powiedziała Edith Fayolle, naukowiec z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics w Cambridge, Massachusetts w USA, pierwsza autorka publikacji.
Badania egzoplanet wyszły już poza samo ich odnajdywanie — znanych jest już ponad 3000 planet pozasłonecznych — do etapu poszukiwania chemicznych oznak, które mogą zdradzać potencjalną obecność życia. Kluczowym krokiem jest ustalenie, które cząsteczki mogą być takimi wskaźnikami, ale znalezienie wiarygodnego wskaźnika jest zawiłym procesem.
- Odkrycie przez ALMA halonów organicznych w ośrodku międzygwiazdowym mówi nam także coś o początkowych warunkach chemii organicznej na planetach. Chemia ta jest ważnym etapem odnośnie pochodzenia życia. Opierając się na naszym odkryciu, halony organiczne są prawdopodobnym składnikiem tzw. ‘pierwotnej zupy’, zarówno na młodej Ziemi, jak i na powstających egzoplanetach skalistych - dodała Karin Öberg, współautorka badań.
Sugeruje to, że astronomowie mogli podchodzić do sprawy w niewłaściwy sposób: zamiast być wskaźnikiem istnienia życia, halony organiczne mogą być ważnym elementem w słabo zrozumianej chemii dotyczącej pochodzenia życia.
Współautor Jes Jørgensen z Niels Bohr Institute na University of Copenhagen wyjaśnił:
- Ten wynik pokazuje moc ALMA w wykrywaniu cząsteczek interesujących astrobiologiczne wokół młodych gwiazd, w skalach, w których mogą formować się planety. Używając ALMA znaleźliśmy wcześniej prekursory cukrów i aminokwasów wokół innych gwiazd. Dodatkowe odkrycie freonu-40 wokół komety 67P/C-G wzmacia związki pomiędzy prebiologiczną chemią odległych protogwiazd, a naszym własnym Układem Słoneczny.
Astronomowie porównali także względne ilości freonu-40, który zawiera różne izotopy chloru. Okazało się, że w przypadku niemowlęcego systemu gwiazdowego i komety są to podobne obfitości. Wspiera to ideę, że młody system planetarny może odziedziczyć skład chemiczny swojego macierzystego obłoku gwiazdotwórczego i otwiera możliwość, że halony organiczne mogły przybyć na planety w młodych systemach podczas powstawania planet lub przez uderzenia komet.
- Nasze wyniki pokazują, że ciągle mamy dużo do nauczenia się na temat powstawania halonów organicznych. Trzeba wykonać dalsze poszukiwania tych związków wokół innych protogwiazd i komet, aby móc odpowiedzieć na te pytania - podsumowała Fayolle.
