Згідно з загальноприйнятими теоріями, Сонячна система сформувалася приблизно 4,6 мільярда років тому з масивної хмари пилу та газу (ака. Туманність Теорії). Цей процес розпочався, коли туманність зазнала гравітаційного колапсу в центрі, який став нашим Сонцем. Пил і газ, що залишився, утворили протопланетний диск, який (з часом) накопичувався для формування планет.
Однак вчені залишаються невпевненими в тому, коли органічні молекули вперше з’явилися в нашій Сонячній системі. На щастя, нове дослідження міжнародної команди астрономів може допомогти відповісти на це питання. Використовуючи великий міліметро-субміліметровий масив Atacama (ALMA), команда виявила складні органічні молекули навколо молодої зірки V883 Ori, що колись може призвести до появи життя в цій системі.
Дослідження, в якому описуються їхні висновки, нещодавно з'явилося в науковому журналі Природа Астрономія. Як вони вказують у своєму дослідженні, команда використовувала дані ALMA, щоб виявити наявність складних органічних молекул (СОМ) навколо V883 Ori - молодої зірки, розташованої приблизно за 1300 світлових років від Землі, яка оточена протопланетним диском.
Ці спостереження стали можливими завдяки раптовому збільшенню освітленості зірки, яке було пов’язано з розривним потоком матеріалу, що надходив з диска в зірку (що називається вибухом типу ОУ Оріоніса). Цей вибух нагрів протопланетний диск і змусив розтанути крижані частинки, а також значно витіснив межу «Лінії морозу» зірки.
Лінія морозів (ака. «Снігова лінія») - це область навколо зірки, де температура стає достатньо низькою, що летючі елементи (вода, вуглекислий газ, метан, аміак тощо) будуть сублімуватись, утворюючи лід. Навколо нормальних молодих зірок радіуси Ліній Морозу - це приблизно кілька астрономічних одиниць (АС), але вони можуть збільшуватися в 10 разів навколо розривних зірок.
Коли V883 Ori вибухнув, він спричинив сублімацію крижаних частинок в протопланетному диску системи та спровокував випуск COM. Сюди входить метанол (СН3ОН), ацетон (СН3COCH3), ацетальдегід (СН3CHO), метилформат (CH)3OCHO) та ацетонітрил (CH3CN) - молекули, які, як і інші COM, можуть бути пов'язані з формуванням життя в планетарних системах.
Як пояснив у прес-релізі ALMA Джеонг-Юн Лі, астроном зі школи космічних досліджень університету Кюн Хе і головний автор цього документа:
«Важко зобразити диск у масштабі кількох АС за допомогою нинішніх телескопів. Однак навколо зірки, що вибухає, лід тане на більш широкій ділянці диска, і легше помітити розподіл молекул. Ми зацікавлені в розподілі складних органічних молекул як складових частин життя ».
Спалах зірки, поряд з чутливими можливостями зображень ALMA, також дозволив дослідницькій групі отримати просторовий розподіл спостережуваних СМ. На основі свого аналізу команда дійшла висновку, що виявлені ними молекули мають кільцеподібну структуру з радіусом близько 60 АС навколо V883 Ori.
Особливо цікавим було те, що хімічний склад диска V883 Ori схожий на склад комет у сучасній Сонячній системі. Комети є центром уваги значної дослідницької уваги, оскільки, як вважають, вони відігравали певну роль у поширенні води та органічних молекул протягом перших днів Сонячної системи.
Вважається, що ці комети утворилися у зовнішній течії Сонячної системи (сучасна Хмара Оорта), де органічні молекули містилися в льоду. Через це дослідження хімічних композицій протопланетних дисків безпосередньо пов'язані з дослідженням складу комет та витоків життя Землі.
Як пояснив Юрій Айкава, член дослідницької групи з Токійського університету:
«Оскільки скелясті та крижані планети виготовлені з твердого матеріалу, хімічний склад твердих тіл на дисках має особливе значення. Вибух - це унікальний шанс дослідити свіжі сублімати, а отже, і склад твердих тіл ».
Можливості спостерігати спалахи досить рідкісні, оскільки тривають лише 100 років. Однак, як відомо, молоді зірки з широким діапазоном віків зазнавали сплесків FU Ori, тому астрономи очікують, що зможуть бути свідками більшості цих подій у майбутньому - і в ході цього процесу визначати хімічний склад більш протопланетних дисків.
Це дослідження не тільки покращить наше розуміння хімічного складу льодів, що розвиваються навколо молодих зірок. Це також покращить наше розуміння того, як органічні молекули еволюціонували між народженням нашої Сонячної системи та сьогодні, що розкриє багато речей про витоки самого життя!
