Descoperire cheie în căutarea originii vieții – Astronomii detectează cea mai mare moleculă de până acum într-o „capcană de praf” cosmică
Utilizarea matricei Atacama Large Millimeter/submilimeter ([{” attribute=””>ALMA) in Chile, researchers at Leiden Observatory in the Netherlands have for the first time detected dimethyl ether in a planet-forming disc. With nine atoms, this is the largest molecule identified in such a disc to date. It is also a precursor of larger organic molecules that can lead to the emergence of life.
“From these results, we can learn more about the origin of life on our planet and therefore get a better idea of the potential for life in other planetary systems. It is very exciting to see how these findings fit into the bigger picture,” says Nashanty Brunken, a Master’s student at Leiden Observatory, part of Leiden University, and lead author of the study published on March 8, 2022, in Astronomy & Astrophysics.
Cum ajung ingredientele vieții pe planete? Descoperirea celei mai mari molecule găsite vreodată într-un disc care formează planete oferă indicii. Credit:[{” attribute=””>ESO
Dimethyl ether is an organic molecule commonly seen in star-forming clouds, but had never before been found in a planet-forming disc. The researchers also made a tentative detection of methyl formate, a complex molecule similar to dimethyl ether that is also a building block for even larger organic molecules.
“It is really exciting to finally detect these larger molecules in discs. For a while we thought it might not be possible to observe them,” says co-author Alice Booth, also a researcher at Leiden Observatory.
The molecules were found in the planet-forming disc around the young star IRS 48 (also known as Oph-IRS 48) with the help of ALMA, an observatory co-owned by the European Southern Observatory (ESO). IRS 48, located 444 light-years away in the constellation Ophiuchus, has been the subject of numerous studies because its disc contains an asymmetric, cashew-nut-shaped “dust trap.” This region, which likely formed as a result of a newly born planet or small companion star located between the star and the dust trap, retains large numbers of millimeter-sized dust grains that can come together and grow into kilometer-sized objects like comets, asteroids and potentially even planets.
Many complex organic molecules, such as dimethyl ether, are thought to arise in star-forming clouds, even before the stars themselves are born. In these cold environments, atoms and simple molecules like carbon monoxide stick to dust grains, forming an ice layer and undergoing chemical reactions, which result in more complex molecules. Researchers recently discovered that the dust trap in the IRS 48 disc is also an ice reservoir, harboring dust grains covered with this ice rich in complex molecules. It was in this region of the disc that ALMA has now spotted signs of the dimethyl ether molecule: as heating from IRS 48 sublimates the ice into gas, the trapped molecules inherited from the cold clouds are freed and become detectable.
Acest videoclip mărește sistemul Oph-IRS 48, o stea înconjurată de un disc care formează planete care conține o capcană de praf. Această capcană permite particulelor de praf să crească și să dea icre corpuri mai mari.
„Ceea ce face acest lucru și mai interesant este că acum știm că aceste molecule complexe mai mari sunt disponibile pentru a alimenta planetele care formează disc”, explică Booth. „Acest lucru nu se știa înainte, deoarece în majoritatea sistemelor aceste molecule sunt ascunse în gheață.”
Descoperirea dimetil eterului sugerează că multe alte molecule complexe care sunt detectate în mod obișnuit în regiunile de formare a stelelor pot fi, de asemenea, pândite pe structurile de gheață din discurile care formează planete. Aceste molecule sunt precursorii moleculelor prebiotice precum[{” attribute=””>amino acids and sugars, which are some of the basic building blocks of life.
By studying their formation and evolution, researchers can therefore gain a better understanding of how prebiotic molecules end up on planets, including our own. “We are incredibly pleased that we can now start to follow the entire journey of these complex molecules from the clouds that form stars, to planet-forming discs, and to comets. Hopefully, with more observations we can get a step closer to understanding the origin of prebiotic molecules in our own Solar System,” says Nienke van der Marel, a Leiden Observatory researcher who also participated in the study.
Acest videoclip mărește sistemul Oph-IRS 48, o stea înconjurată de un disc care formează planete care conține o capcană de praf. Această capcană permite particulelor de praf să crească și să dea icre corpuri mai mari.
Studiile viitoare ale IRS 48 cu telescopul extrem de mare (ELT) al ESO, aflat în prezent în construcție în Chile și care urmează să înceapă operațiunile mai târziu în acest deceniu, vor permite echipei să studieze chimia regiunilor foarte interioare ale discului, unde planete precum Pământul ar putea se formează.
Referință: „O capcană de gheață asimetrică majoră într-un disc care formează planeta: III”. Prima detecție a dimetil eterului” de Nashanty GC Brunken, Alice S. Booth, Margot Leemker, Pooneh Nazari, Nienke van der Marel și Ewine F. van Dishoeck, 8 martie 2022, Astronomie și Astrofizică.
DOI: 10.1051/0004-6361/202142981
Această publicație a fost lansată de cercetători de Ziua Internațională a Femeii 2022 și prezintă cercetări întreprinse de șase persoane care se identifică drept femei.
Echipa este compusă din Nashanty GC Brunken (Observatorul Leiden, Universitatea Leiden, Olanda [Leiden]), Alice S. Booth (Leiden), Margot Leemker (Leiden), Pooneh Nazari (Leiden), Nienke van der Marel (Leiden), Ewine F. van Dishoeck (Observatorul Leiden, Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik, Garching, Germania)
„Creator. Amator de cafea. Iubitor de internet. Organizator. Geek de cultură pop. Fan de televiziune. Mândru foodaholic.”