Remiantis plačiai pripažintomis teorijomis, Saulės sistema susiformavo maždaug prieš 4,6 milijardo metų iš didžiulio dulkių ir dujų debesies (dar žinomas kaip „Nebular Theory“). Šis procesas prasidėjo, kai ūkas centre, kuris tapo mūsų saule, patyrė gravitacinį griūtį. Likusios dulkės ir dujos sudarė protoplanetinį diską, kuris (laikui bėgant) prisikaupė ir sudarė planetas.
Tačiau mokslininkai nėra tikri dėl to, kada organinės molekulės pirmą kartą pasirodė mūsų Saulės sistemoje. Laimei, naujas tarptautinės astronomų komandos tyrimas gali padėti atsakyti į šį klausimą. Naudodama „Atacama Large Millimeter-submillimeter Array“ (ALMA), komanda aptiko sudėtingas organines molekules aplink jauną žvaigždę V883 Ori, o tai kažkada gali sukelti gyvybę toje sistemoje.
Neseniai moksliniame žurnale pasirodė tyrimas, kuriame aprašomos jų išvados Gamtos astronomija. Kaip jie nurodo savo tyrime, komanda panaudojo ALMA duomenis, kad išsiaiškintų, ar aplink V883 Ori yra sudėtinga organinė molekulė (KOM) - jauna žvaigždė, esanti maždaug 1300 šviesmečių atstumu nuo Žemės ir apsupta protoplanetinio disko.
Šie stebėjimai buvo įmanomi dėl staigaus žvaigždės šviesumo padidėjimo, kurį lėmė sprogusių medžiagų srautas iš disko į žvaigždę (tai vadinama FU Orionis tipo protrūkiu). Šis išsiveržimas įkaitino protoplanetinį diską ir ledo dalelės ištirpo, taip pat žymiai išstūmęs žvaigždės „Frost Line“ ribą.
Užšalimo linija (dar vadinama „sniego linija“) yra regionas aplink žvaigždę, kuriame temperatūra tampa pakankamai žema, kad lakieji elementai (vanduo, anglies dioksidas, metanas, amoniakas ir kt.) Sublimuotųsi, kad susidarytų ledas. Maždaug normalių jaunų žvaigždžių šalčio linijų spindulys yra apie keletą astronominių vienetų (AU), tačiau aplink sprogusias žvaigždes jos gali padidėti beveik 10 kartų.
Kai „V883 Ori“ išsiveržė, jo protoplanetiniame diske esančios ledinės dalelės sublimavo ir suaktyvino COM. Tai apima metanolį (CH3OH), acetonas (CH3COCH3), acetaldehido (CH3CHO), metilformatas (CH3OCHO) ir acetonitrilas (CH3CN) - molekulės, kurios, kaip ir kiti KOM, gali būti susijusios su gyvybės formavimu planetų sistemose.
Kaip Jeong-Eun Lee, Kyung Hee universiteto Kosmoso tyrimų mokyklos astronomas ir pagrindinis autorius, paaiškino ALMA pranešime spaudai:
„Sudėtinga vaizduoti diską kelių AS mastu naudojant dabartinius teleskopus. Tačiau aplink išsiveržusią žvaigždę ledas tirpsta platesniame disko plote ir lengviau pastebėti molekulių pasiskirstymą. Mus domina sudėtingų organinių molekulių, kaip gyvybės elementų, pasiskirstymas. “
Žvaigždės pliūpsnis ir jautrios ALMA vaizdo gavimo galimybės taip pat leido tyrimo komandai gauti stebimų KOM erdvinį pasiskirstymą. Remdamiesi jų analize, komanda padarė išvadą, kad jų aptiktos molekulės turėjo žiedo pavidalo struktūrą, kurios spindulys buvo apie 60 AU, aplink V883 Ori.
Ypač įdomu buvo tai, kad „V883 Ori“ disko cheminė sudėtis yra panaši į šiuolaikinės Saulės sistemos kometų. Kometoms skiriamas didelis dėmesys tyrimams, nes manoma, kad jos vaidino svarbų vaidmenį skleidžiant vandenį ir organines molekules pirmosiomis Saulės sistemos dienomis.
Manoma, kad šios kometos susiformavo Saulės sistemos (šiuolaikinio Oorto debesies) išoriniuose pakraščiuose, kur organinėse molekulėse buvo ledo. Dėl šios priežasties protoplanetinių diskų cheminės sudėties tyrimai yra tiesiogiai susiję su kometų sudėties ir Žemės gyvenimo ištakų tyrimais.
Kaip paaiškino tyrėjų komandos iš Tokijo universiteto narys Jurijus Aikawa:
„Kadangi uolėtos ir apledėjusios planetos yra pagamintos iš kietos medžiagos, ypač svarbi cheminė kietųjų medžiagų sudėtis diskuose. Tai yra unikali galimybė ištirti šviežius sublimautus, taigi ir kietų medžiagų sudėtį. “
Galimybės stebėti protrūkius yra gana reti, nes jie trunka tik maždaug 100 metų. Vis dėlto buvo žinoma, kad jaunos, įvairaus amžiaus žvaigždės patiria FU Ori sprogimus, todėl astronomai tikisi, kad ateityje galės būti daugiau šių įvykių liudininkų - ir proceso metu nustatys protoplanetinių diskų chemines kompozicijas.
Šis tyrimas ne tik pagerins mūsų supratimą apie ledo cheminę sudėtį, besiformuojančią aplink jaunas žvaigždes. Tai taip pat pagerins mūsų supratimą apie tai, kaip organinės molekulės vystėsi nuo mūsų Saulės sistemos gimimo iki šiandien, o tai atskleis daug dalykų apie paties gyvenimo kilmę!
