Имитируя условия, характерные для межзвездных облаков, ученые впервые получили метантетрол (C(OH)₄) — нестабильную молекулу, существование которой предсказывалось более столетия. Данное соединение, которое можно назвать «суперспиртом», включает в себя четыре гидроксильные группы (OH), присоединенные к одному атому углерода.
Чтобы воссоздать это вещество, международная группа ученых смоделировала условия, царящие в космосе, в лабораторных условиях. Они замораживали смесь углекислого газа и воды в вакууме, доводя температуру до экстремально низких значений, после чего облучали ее высокоэнергетическим излучением, имитирующим космические лучи, исходящие от звезд и сверхновых. В результате химической реакции образовался метантетрол.
«Наличие метантетрола, выявленное в ходе экспериментов, имитирующих условия космоса, свидетельствует о наличии в межзвездной среде химических реакций, которые не соответствуют общепринятым представлениям и заслуживают дальнейшего изучения наукой », — отмечают авторы исследования в статье, опубликованной в журнале .
Данное открытие углубляет понимание потенциальных химических процессов, происходящих в космических глубинах, в том числе в холодных межзвездных облаках, состоящих из льда и пыли. Возникает вопрос: если метантетрол способен существовать в таких условиях, какие еще кажущиеся невозможными молекулы могут таиться в космосе? И как это изменит существующие представления о космической химии и физике?
Исследователи считают, что их труд имеет значение для понимания потенциальных форм жизни во Вселенной и факторов, способствующих их появлению — как посредством метанотетрола, так и через другие молекулы, которые еще предстоит открыть.
Дальнейший этап предполагает поиск метантетрола в естественной среде обитания — в космическом пространстве, так как на Земле это вещество слишком неустойчиво. Благодаря недавнему исследованию астрономы получили более четкое представление о том, какие признаки следует искать. Тем не менее, обнаружение этого соединения представляет собой сложную задачу: метантетрол быстро разрушается под воздействием света в процессе, называемом диссоциативной фотоионизации. В лабораторных условиях ученым удалось зарегистрировать его лишь кратковременно.
Ученые уже не раз сталкивались с обнаружением «невозможных» молекул в космосе. Ранее та же группа исследователей выявила метантриол, что свидетельствует о том, что химические процессы за пределами Земли могут существенно отличаться от известных нам. По предварительным данным, изучено лишь около 1% космических химических соединений, однако научное сообщество активно стремится к расширению этих знаний.
«Новое исследование пересматривает существующие взгляды на химические процессы, происходящие в космическом пространстве », — подчеркнул химик Ральф Кайзер, сотрудник Гавайского университета в Маноа.
Ученые надеются раскрыть новые тайны Вселенной по мере развития технологий и совершенствования телескопов, поскольку исследования продолжаются.