В одном из звездообразующих регионов, ближайших к Солнечной системе, облаке Персея, находится большое количество пребиотических молекул, предшественников жизни, и образуются сложные органические молекулы. Это было обнаружено в ходе исследований Института астрофизики Канарских островов (IAC) под руководством Сусаны Иглесиас-Грот.
Молекулярное облако Персея является домом для IC348, молодого звездного скопления возрастом около 2-3 миллионов лет, характеризующегося высокой скоростью образования новых звезд. Иглесиас с помощью Мартины Марин-Добринчич из Политехнического университета Картахены обнаружила присутствие многочисленных биологических молекул на основе данных космического телескопа «Спитцер». Некоторые из них считаются фундаментальными строительными блоками для более сложных молекул, таких как аминокислоты, которые сформировали генетический код древних микроорганизмов и определили расцвет жизни на Земле.
Знание распределения и обилия этих пребиотических молекул в регионах, где, скорее всего, формируются планеты вокруг недавно родившихся звезд, является сложной задачей, но в то же время важным шагом вперед в области астробиологии.
Лаборатория органической химии в облаке Персея
Многие звезды в облаке Персея являются молодыми, поскольку они недавно сформировались. Это означает, что они содержат протопланетные диски — диски из газа и пыли, в которых со временем могут происходить физические процессы, приводящие к образованию планет.
«Это необыкновенная лаборатория органической химии«, — объясняет Иглесиас-Грот, которая в 2019 году обнаружила фуллерены в том же регионе. Фуллерены — это сложные молекулы чистого углерода, которые часто встречаются в качестве строительных блоков в ключевых молекулах жизни.
Теперь было показано, что эта гигантская природная лаборатория также содержит в своих внутренних областях такие обычные молекулы, как молекулярный водород (H2), гидроксил (OH), вода (H2O), углекислый газ (CO2) и аммиак (NH3). Помимо них, там также есть несколько углеродсодержащих молекул, которые могут играть важную роль в производстве более сложных углеводородов и пребиотических молекул: цианистый водород (HCN), ацетилен (C2H2), диацетилен (C4H2), цианоацетилен (HC3N), цианобутадиен (HC5N), этан (C2H6), гексатрин (C6H2) и бензол (C6H6).
Сложные органические молекулы в местах формирования планет
Данные, проанализированные учеными Иглесиас и Марин-Добринчич, также показывают присутствие более сложных молекул, таких как полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) и фуллерены C60 и C70. Кластер IC 348 очень богат и разнообразен по своему молекулярному составу, объясняют ученые, и, что самое важное, молекулы были обнаружены в диффузном газе, из которого формируются звезды и протопланетные диски.
Наличие пребиотических молекул в регионах, расположенных так близко к звездным скоплениям, позволяет предположить, что на молодых планетах, формирующихся в дисках, также происходят аккреционные процессы, которые могут способствовать образованию сложных органических молекул и тем самым проложить путь к возникновению жизни.
Следующим шагом станет использование космического телескопа «Джеймс Уэбб», спектроскопические возможности которого позволят получить подробную информацию о пространственном распределении всех этих молекул. Полученные результаты обеспечат большую чувствительность и разрешение, необходимые для подтверждения вероятного присутствия аминокислот в газе в этой и других звездообразующих областях.