Pirmreizējs atklājums: ar Džeimsa Veba teleskopu kosmosā atrasta svarīga oglekļa molekula

Saskaņā ar NASA datiem, savienojums, ko sauc par metilkatjonu jeb CH3+, tika atklāts, izsekojot jaunu zvaigžņu sistēmu, kas atrodas 1350 gaismas gadu attālumā no Zemes Oriona miglājā.

Oglekļa savienojumi zinātniekus interesē, jo tie darbojas kā pamats dzīvībai, kādu mēs to pazīstam un izprotam. Metilkatjonu uzskata par galveno sastāvdaļu sarežģītāku oglekļa bāzes molekulu veidošanā.

Izpratne par to, kā uz Zemes sākās un attīstījās dzīvība, varētu palīdzēt pētniekiem noteikt, vai tas ir īstenojams arī citur Visumā. Veba teleskopa jutīgās izšķirtspējas iespējas, kas raugās uz kosmosu caur cilvēka acij neredzamo infrasarkano gaismu, atklāj vairāk par organisko ķīmiju kosmosā.

Kosmosa observatorija atklāja metilkatjonu protoplanetārā diskā – dēvētā par d203-506 – kas virpuļo ap jaunu sarkano pundurzvaigzni. Šie diski, kas galvenokārt izgatavoti no gāzes un putekļiem, ir zvaigžņu veidošanās atliekas. Šajos lielajos zvaigžņu gradzenos dzimst planētas, radot planētu sistēmas.

Ultravioletā starojuma loma

Sarkanās pundurzvaigznes ir daudz mazākas un vēsākas par Sauli, taču d203-506 sistēma joprojām ir saistīta ar spēcīgu ultravioleto gaismu, ko rada blakus esošās jaunās, masīvās zvaigznes.

Lielākajā daļā scenāriju paredzams, ka ultravioletais starojums iznīcinās organiskās molekulas, taču komanda faktiski prognozēja, ka starojums varētu nodrošināt nepieciešamo enerģijas avotu, kas ļauj veidoties metilkatjonam. Viedojoties CH3+, rodas papildu ķīmiskas reakcijas, kas ļauj veidot sarežģītākas oglekļa molekulas pat zemā kosmosa temperatūrā.

Lai gan metilkatjons nereaģē efektīvi uz bagātīgāko molekulu Visumā – ūdeņradi, tas labi reaģē uz plašu citu molekulu klāstu. Šīs ķīmiskās īpašības dēļ astronomi jau sen ir uzskatījuši CH3+ par svarīgu starpzvaigžņu organiskās ķīmijas pamatelementu. Bet metilkatjons kosmosā līdz šim netika atklāts.

Veba teleskops atklāj organiskās molekulas tālajā galaktikā

"Šis atklājums ne tikai apstiprina neticamo Veba jutīgumu, bet arī apstiprina CH3+ postulēto centrālo nozīmi starpzvaigžņu ķīmijā," sacīja pētījuma līdzautore, Parīzes Universitātes-Sakleja Orsē Molekulāro zinātņu institūta Francijā pētniece Marija-Alīna Mārtina-Drumela.

Pētnieki protoplanetārajā diskā atklāja dažādas molekulas d203-506 atšķirībā no tām, kas atrodamas tipiskajos diskos, taču ūdeni nekonstatēja.

"Tas skaidri parāda, ka ultravioletais starojums var pilnībā mainīt protoplanetārā diska ķīmisko sastāvu. Tam patiešām varētu būt izšķiroša nozīme dzīvības sākumam ķīmiskās attīstības sākumposmā," sacīja pētījuma vadošais autors, Francijas Nacionālā zinātniskās pētniecības centra Tulūzas astrofizikas pētnieks Olivjē Bernē.