Z pomocą Teleskopu Webba odkryto w kosmosie molekułę, która może być jedną z „cegiełek życia”

Kosmiczny Teleskop Webba nie tylko dostarcza spektakularnych zdjęć planet Układu Słonecznego – takich jak Mars czy Saturn. Pozwala również zajrzeć daleko w przestrzeń kosmiczną. Tym razem naukowcy z NASA użyli go, by bliżej przyjrzeć się młodemu układowi planetarnemu znajdującemu się w Wielkiej Mgławicy w Orionie. Jak szacują, badane miejsce dzieli od nas 1350 lat świetlnych.

Znajduje się tam młoda gwiazda otoczona dyskiem protoplanetarnym – czyli wielkim skupiskiem pyłów i gazu, które wiruje wokół niej. Z czasem materia składająca się na dysk protoplanetarny scala się ze sobą i powstają planety. W tego typu planetarnym żłobku oznaczonym jako d203-506 naukowcy wykryli cząsteczkę CH3+. To tak zwany karbokation metylowy – nietrwała, reaktywna molekuła, która wchodzi w skład bardziej złożonych związków organicznych. Zdaniem badaczy, molekuła ta jest jedną z ważnych „cegiełek życia”.

Życie oparte na węglu

Wszystkie organizmy, jakie znamy z Ziemi, zbudowane są z cząsteczek chemicznych zawierających węgiel. Związki węgla uznawane są za podstawowy budulec życia. Naukowcy uważają, że skoro na Ziemi rozwinęło się życie oparte właśnie na węglu, podobne procesy mogłyby zajść również w innych układach słonecznych oraz w innych galaktykach.

Jakich konkretnie molekuł powinno się w nich szukać? W pracy opisującej najnowsze odkrycie opublikowanej w „Nature” wymieniona jest właśnie cząsteczka CH3+. „Czterdzieści lat temu zaproponowano, że chemia organiczna w ośrodku międzygwiazdowym mogłaby zostać zainicjowana przez CH3+” – napisali badacze. „Jednak od tamtej pory nigdzie poza Układem Słonecznym tego związku nie zaobserwowano”.

CH3+ przypomina nieco cząsteczkę metanu. Metan składa się z atomu węgla i czterech atomów wodoru. Gdyby „zabrać” z tej cząsteczki atom wodoru wraz z parą elektronów, powstałaby właśnie molekuła CH3+. Jak większość karbokationów, związek ten jest nietrwały i najczęściej pojawia się jako składnik innych reakcji chemicznych.

To zdjęcie z MIRI Webba (Mid-Infrared Instrument) pokazuje mały obszar Mgławicy Oriona. W centrum znajduje się młody układ gwiezdny z dyskiem protoplanetarnym o nazwie d203-506 / fot. ESA/Webb, NASA, CSA, M. Zamani (ESA/Webb), and the PDRs4All ERS Team

Teleskop Webba odkrywa tzw. cegiełkę życia

Związek ten udało się wykryć w dysku proplanetarnym d203-506 z pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. „Odkrycie przypieczętowało rozpoznanie serii kluczowych linii emisyjnych CH3+” – napisano na stronie NASA. Czyli – upraszczając – z pomocą Teleskopu wykryto w promieniowaniu podczerwonym napływającym z Wielkiej Mgławicy w Orionie charakterystyczne „wzory” właściwe dla tej cząsteczki.

„Odkrycie nie tylko dowodzi niezwykłej czułości Teleskopu Webba, ale również potwierdza postulowaną wcześniej kluczową rolę CH3+ w chemii międzygwiezdnej” – powiedziała Marie-Aline Martin-Drumel z Uniwersytetu Paris-Saclay, jedna z autorek artykułu.

[ Komunikat: kliknij tutaj prawym przyciskiem myszki, jeśli chcesz usunąć promowany tekst ]

Znaleziono bardzo dziwny obiekt astronomiczny. To nie gwiazda ani planeta, a do tego jest bardzo gorący

Ultrafiolet, który tworzy życie?

Promienie UV nie kojarzą nam się z niczym dobrym. Przed UVB i UVC chroni nas – wraz z całym życiem na Ziemi – warstwa ozonowa. A jednak w komosie mogą one przyczyniać się do zachodzenia ważnych chemicznych reakcji. Naukowcy są zdania, że system, w którym wykryto karbokation metylowy, jest bombardowany przez silne promieniowanie ultrafioletowe pochodzące ze znajdujących się w pobliżu młodych gorących gwiazd.

Według badaczy większość dysków protoplanetanych w kosmosie przeszła okres naświetlania silnym promieniowaniem UV. Gwiazdy często bowiem tworzą się w grupach zawierających krótko żyjące słońca produkujące silne promieniowanie ultrafioletowe. I choć promieniowanie UV niszczą złożone cząsteczki organiczne, autorzy nowego odkrycia uważają, że mogą przyczyniać się do tworzenia się CH3+. W jaki sposób? Dostarczając energii potrzebnej do powstania tej cząsteczki.

Dodatkowo naukowcy ustalili również, że d203-506 różni się pod względem chemicznym od innych dysków protoplanetanych. Nie wykryto w nim np. wody. „To jasno pokazuje, że promieniowanie UV może całkowicie zmienić chemię dysku protoplanetarnego” – mówi Olivier Berné, główny autor pracy. „I może odgrywać kluczową rolę we wczesnych chemicznych etapach powstania życia” – dodaje badacz.

Źródło: Nature, NASA, Science Alert