Saskaņā ar plaši pieņemtām teorijām, Saules sistēma aptuveni pirms 4,6 miljardiem gadu izveidojās no masīva putekļu un gāzes mākoņa (aka. Nebular Theory). Šis process sākās, kad miglājs piedzīvoja gravitācijas sabrukumu centrā, kas kļuva par mūsu Sauli. Atlikušie putekļi un gāze veidoja protoplanētu disku, kas (laika gaitā) akreditējās, veidojot planētas.
Tomēr zinātnieki joprojām nav pārliecināti par to, kad organiskās molekulas pirmo reizi parādījās mūsu Saules sistēmā. Par laimi, jauns starptautiskas astronomu komandas pētījums varētu palīdzēt atbildēt uz šo jautājumu. Izmantojot Atacama lielo milimetru-submilimetru masīvu (ALMA), komanda atklāja sarežģītas organiskas molekulas ap jauno zvaigzni V883 Ori, kas kādu dienu varētu izraisīt dzīvības parādīšanos šajā sistēmā.
Pētījums, kurā aprakstīti viņu atklājumi, nesen parādījās zinātniskajā žurnālā Dabas astronomija. Kā viņi norāda savā pētījumā, komanda izmantoja ALMA datus, lai uztvertu sarežģītu organisko molekulu (COM) klātbūtni ap V883 Ori - jaunu zvaigzni, kas atrodas apmēram 1300 gaismas gadu attālumā no Zemes un kuru ieskauj protoplanētu disks.
Šie novērojumi bija iespējami, pateicoties pēkšņam zvaigznes spīduma palielinājumam, ko izraisīja materiāla plīstošā straumju plūsma no diska uz zvaigzni (kas ir pazīstams kā FU Orionis tipa uzliesmojums). Šis uzliesmojums sildīja protoplanetāro disku un izraisīja apledojušu daļiņu izkausēšanu, kā arī ievērojami izspieda zvaigznes “Frost Line” robežu.
Frost Line (saukta arī par “Snow Line”) ir reģions ap zvaigzni, kurā temperatūra kļūst pietiekami zema, lai gaistošie elementi (ūdens, oglekļa dioksīds, metāns, amonjaks utt.) Sublimētos, veidojot ledu. Apkārt parastām jaunām zvaigznēm Frost Lines rādiuss ir apmēram dažām astronomiskām vienībām (AU), bet ap eksplodējošām zvaigznēm to var palielināt gandrīz par 10.
Kad V883 Ori piedzīvoja tā uzliesmojumu, tas izraisīja apledojušas daļiņas sistēmas protoplanetārajā diskā sublimāciju un izraisīja COM atbrīvošanu. Tajos ietilpa metanols (CH3OH), acetons (CH3KOKS3), acetaldehīds (CH3CHO), metilformiāts (CH3OCHO) un acetonitrila (CH3CN) - molekulas, kuras, tāpat kā citas COM, varētu būt saistītas ar dzīvības veidošanos planētu sistēmās.
Kā Jeong-Eun Lee, Kyung Hee Universitātes Kosmosa pētījumu skolas astronoms un vadošais autors uz papīra, ALMA paziņojumā presei paskaidroja:
“Ar pašreizējiem teleskopiem ir grūti attēlot disku dažu ĀS mērogā. Tomēr ap uzliesmojošu zvaigzni ledus kūst plašākā diska vietā un ir vieglāk pamanīt molekulu sadalījumu. Mūs interesē sarežģītu organisko molekulu kā dzīvības sastāvdaļu izplatīšana. ”
Zvaigznes uzliesmojums kopā ar ALMA jutīgajām attēlveidošanas iespējām arī ļāva pētnieku komandai iegūt novēroto COM telpisko sadalījumu. Balstoties uz viņu analīzi, grupa secināja, ka viņu atklātajām molekulām ir gredzenveida struktūra ar aptuveni 60 AU rādiusu ap V883 Ori.
Īpaši interesants bija fakts, ka V883 Ori diska ķīmiskais sastāvs ir līdzīgs kometām mūsdienu Saules sistēmā. Komētas ir ievērojamas pētniecības uzmanības centrā, jo tiek uzskatīts, ka tām ir bijusi nozīme ūdens un organisko molekulu izplatībā Saules sistēmas pirmajās dienās.
Tiek uzskatīts, ka šīs komētas ir izveidojušās Saules sistēmas (mūsdienu Oortas mākonis) ārējos apgabalos, kur organiskās molekulas atradās ledū. Tādēļ protoplanētisko disku ķīmisko sastāvu izpēte ir tieši saistīta ar komētu sastāva un Zemes dzīves pirmsākumu izpēti.
Kā paskaidroja Tokijas Universitātes pētījumu grupas loceklis Jurijs Aikawa:
“Tā kā akmeņainās un apledojušās planētas ir izgatavotas no cieta materiāla, cietvielu ķīmiskajam sastāvam diskos ir īpaša nozīme. Uzliesmojums ir unikāla iespēja izpētīt svaigas sublimācijas un līdz ar to arī cietvielu sastāvu. ”
Iespējas novērot uzliesmojumus ir diezgan reti, jo tie ilgst tikai aptuveni 100 gadus. Tomēr ir zināms, ka jaunām zvaigznēm ar plašu vecuma diapazonu rodas FU Ori pārrāvumi, tāpēc astronomi sagaida, ka nākotnē varēs redzēt vairāk par šiem notikumiem - un šajā procesā nosaka vairāk protoplanētisko disku ķīmisko sastāvu.
Šis pētījums ne tikai uzlabos mūsu izpratni par ledus ķīmisko sastāvu, kas veidojas ap jaunām zvaigznēm. Tas arī uzlabos mūsu izpratni par to, kā organiskās molekulas attīstījās laikā no mūsu Saules sistēmas dzimšanas līdz mūsdienām, un tas daudz ko atklās par pašas dzīves pirmsākumiem!
