Вокруг молодой звезды обнаружен метанол

Метанол

ключевой строительный блок сложных органических соединений, которые поддерживают жизнь, был впервые обнаружен в протопланетном диске молодой звезды. Это открытие может помочь ученым лучше понять химические процессы, возникающие в процессе формирования планет. Kоторые в конечном счете могли бы привести к возникновению жизни.
Ученые открыли наличие метанола вокруг TW Гидры. Молодой звезды весом около 80 процентов от массы нашего Солнца, имеющей возраст примерно от 5 до 10 миллионов лет. Наша Солнечная система во время ее формирования более 4 миллиардов лет назад возможно, выглядела очень похоже на систему TW Гидры.  Такой, как она выглядит сейчас, имеющая собственное протопланетное облако.
Метанол, как предполагается, находится в кольце радиусом около 30 астрономических единиц от звезды.

Откуда метанол

Этот метанол в газообразном состоянии , вероятно , происходит из метанола в виде льда , расположенного чуть дальше от звезды. Ученые подробно изложили свои выводы в статье «Первое обнаружение газовой фазы метанола в протопланетном диске» опубликованной в журнале «Astrophysical Journal Letters» .
«Метанол является важной молекулой, потому что, как было показано в лабораторных экспериментах, он может быть основой для более крупных и более сложных молекул » – сообщает ведущий автор исследования Кэтрин Уолш, астрохимик из Университета Лидса в Англии. «Успешное обнаружение метанола в протопланетном диске является убедительным доказательством того, что и более крупные молекулы также, вероятнее всего там присутствуют».

Для изучения системы

TW Гидры, ученые использовали самую мощную на сегодняшний день обсерваторию для анализа химического состава протопланетных дисков относительно недалеких звезд ALMA. Она расположена в Чили. ALMA способна создавать карты расположения холодной пыли и газа, которые находятся в этих дисках, с беспрецедентным разрешением. Так, например, недавно с помощью этой обсерватории были обнаружены «пробелы» в протопланетных дисках, образующиеся формирующимися планетами.
«Метанол в протопланетных дисках, как предполагается, изначально представляет собой лед, образующийся в результате химических реакций на поверхности пылинок. Образование метанола представляет собой процесс, который идет с выделением тепла.Пылевые частицы поглощают эту избыточную энергию, чтобы стабилизировать новоиспеченную молекулу метанола»,- сказал Уолш. «Зернистая пыль на поверхности может также катализировать образование метанола, уменьшая количество энергии, необходимой для образовании этих молекул».

Если ледяной метанол

протопланетного диска становится ближе к своей звезде, летучая молекула может возбудиться от солнечной радиации и стать газом. Этот газ как раз и обнаружили исследователи.
Исследователи предполагают, что частички пыли размерами до миллиметра нагруженные метаноловым льдом находятся в пределах 50 а.е. от TW Гидры. «Когда пылинки становятся больше, они достигают размера, при котором они начинают испытывать сопротивление от окружающего их газа. Это сопротивление замедляет частицы пыли, и они начинают «падать» внутрь по направлению к звезде»,- сказал Уолш.

После того

как метаноловый лед становится ближе к TW Гидры, он превращается в газ. Но ученые не считают, что это происходит потому, что лед нагревается, как это предполагалось при предыдущих исследованиях. За этот процесс, как предполагается ответственны другие механизмы. Такие, как например, ультрафиолетовые лучи от звезды. Это открытие в будущем может изменить существующие модели эволюции протопланетного диска.
Метанол является одним из крупнейших комплексных органических соединений, обнаруженных в протопланетных дисках на сегодняшний день.
Как было отмечено Уолшем, метанол может использоваться в качестве строительного блока больших органических молекул. «Измерение уровней метанола может, в принципе, пролить свет на количество других органических соединений, которые могут существовать в ледяном исходном строительном материале на орбите молодой звезды»,- сказал Уолш. «Эти сложные органические молекулы, возможно, когда то помогли жизни возникнуть на Земле».

«Было высказано предположение, что кометы способствовали накоплению некоторого, если не всего, органического материала для молодой Земли, необходимого, чтобы на ней зародилась жизнь», – сказал Уолш. «Присутствие органически богатых комет в других дисках предполагает, что основные ингредиенты возникновения жизни также присутствуют в этих дисках.»
«Однако, есть целый ряд загадок, которые остаются нерешенными по результатам обработки полученных данных. Например, наблюдаемые уровни газообразного метанола оказалось неожиданно малы. Примерно в 100 раз меньше, чем ожидалось ранее исходя из последних моделей химии протопланетного диска. Одно из объяснений этого расхождения состоит в том, что модели переоценивают скорость, с которой метаноловый лед превращается в газ» – сказал Уолш. «Другое состоит в том, что эти модели недооценивают, с какой интенсивностью излучение звезд и другие факторы разрушают молекулы метанола» – добавил он.

«Метанол в виде газа находится также в иной области диска молодой звезды, чем прогнозировалось в предыдущих моделях, что тоже остается загадкой» – заявил Уолш. «Мы прилагаем все усилия, пытаясь понять эту загадку, и новые данные от ALMA, которые будут получены нами в 2017 году, помогут нам сделать это».
«Дальнейшие исследования также будут направлены на обнаружение метанола и более крупных органических молекул в других близлежащих протопланетных дисках» – так же сообщил учёный.
По материалам Phys.org

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Комментировать

Войти с помощью: 

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: