Для возникновения жизни планеты должны формироваться на нужном расстоянии возле подходящей звезды. Кроме того, там должно иметься достаточно строительного материала для соответствующей биохимии. Откуда же этот материал берется?
Молодая звезда HD 100546 дает ответ на вопрос о происхождении строительных элементов жизни. © NASA / JPL-Caltech
Прежде чем сложные химические реакции смогут породить что-то вроде жизни на планете, необходимо, чтобы был выполнен ряд условий. В идеале планета должна быть каменистой, а также вращаться вокруг своей центральной звезды на подходящем расстоянии — в пределах «зоны биологической жизни», чтобы для биохимии там не было слишком тепло или слишком холодно. Планета также должна уже иметь с собой некоторые важные химические строительные блоки. Одним из наиболее важных из них является метанол, из которого затем могут быть образованы различные другие молекулы жизни, такие как аминокислоты. Но откуда мог взяться метанол в молодой Солнечной системе, то есть в протопланетном диске в котором начинали формироваться планеты? Группа астрономов решила заново ответить на этот вопрос, используя принцип астрономического исключения.
Ученые, работающие в группе Алисы Бут из Лейденского университета в Нидерландах, представили свою идею в журнале Nature Astronomy. Известно, что при низких температурах космоса метанол в основном образуется на пылевых частицах, где соединяется сухой лед из молекул СО2 и воды. И гидрирование диоксида углерода дает метанол. Астрономы уже смогли обнаружить с помощью телескопа ALMA эти и другие биомолекулы, такие как муравьиная кислота или простые нитрилы, в холодных облаках материи.
Такой химический синтез космоса должен происходить довольно часто только при низких температурах, потому что в противном случае на частицах пыли будет замерзать недостаточно сухого льда. Однако теперь команда Алисы Бут обнаружила явные следы метанола в пылевом диске вокруг молодой звезды класса A HD 100546 на расстоянии 360 световых лет от нас, где в настоящее время формируется планетная система, по крайней мере, с двумя газовыми гигантами. Однако в богатом газом протопланетном диске вокруг яркой звезды он слишком теплый для замороженного CO2, так что метанол не должен был бы производиться на месте, пишут исследователи в своей публикации.
Поэтому ученые пришли к выводу, что метанол уже должен был содержаться в веществе, которое затем конденсировалось в системе при звездообразовании. Таким образом, биомолекула метанола происходит из более холодной и более темной фазы, выживает в газовой фазе во все более горячих конденсированных облаках во время звездообразования — по крайней мере некоторое время и, вероятно, постепенно поступает из внешних зон диска из замороженного на поверхность пыли молекулярного резервуара. По крайней мере, в случае HD 100546 межзвездное вещество содержало достаточно биомолекул, чтобы снабжать планеты, которые позже сформируются вокруг звезды. Таким образом, считают ученые, решающий шаг в формировании биохимии происходит еще до образования планет и звезд.
