Naukowcy odkrywają organiczny kwas w dysku protoplanetarnym

Międzynarodowy zespół naukowców z Rosji, Niemiec, Włoch, USA oraz Francji odkrył stosunkowo wysokie stężenie kwasu mrówkowego w dysku protoplanetarnym. To pierwszy organiczny związek zawierający dwa atomy tlenu odkryty w dysku protoplanetarnym.

Odkrycie jest znaczące ponieważ kwasy organiczne są dużo trudniejsze do uzyskania niż inne związki organiczne odkrywane w dyskach protoplanetarnych. Metanol uzyskiwany jest z tlenku węgla na powierzchni ziaren pyłu pod wpływem promieniowania emitowanego przez gwiazdy. Do powstania kwasu mrówkowego niezbędne są bardziej złożone reakcje, które nie zajdą bez aktywnych procesów syntezy organicznej.

“Odkryliśmy kwas mrówkowy w dysku protoplanetarnym otaczającym młodą, podobną do Słońca gwiazdę TW Hydra. Odkrycie wskazuje, że bogata paleta chemii organicznej, która może prowadzić do powstania większych związków organicznych, prawdopodobnie powstaje na samym początku procesu formowania się planet w dysku protoplanetarnym” mówią naukowcy. “Kwas mrówkowy obok metanolu i formaldehydu jest jednym z najpowszechniejszych złożonych związków chemicznych w dyskach protoplanetarnych. W kontekście komunikacji międzygwiezdnej wskazuje to, że przynajmniej niektóre składniki chemii prebiotycznej obecne są w dyskach protoplanetarnych, które mogą przypominać mgławicę, w której powstał nasz Układ Słoneczny”.

Dlatego też odkrycie to może wskazywać na to, że aktywne procesy syntezy organicznej mogą zachodzić na długo przed powstaniem planet. Oznacza to, że natychmiast po pojawieniu się obiektów niebieskich, duże ilości związków organicznych muszą już istnieć w ich pierwotnej materii. Uzyskane przez naukowców wyniki są niezwykle ważne dla zrozumienia określonych warunków, w których powstaje życie na wczesnym etapie rozwoju układów planetarnych. Wiadomo, że kwas mrówkowy stanowi podstawę do syntezy bardziej złożonych kwasów karboksylowych aktywnie wykorzystywanych przez życie na Ziemi.

Obserwacje dysku protoplanetarnego młodego pomarańczowego karła TW Hydra oddalonego od nas o 176 lat świetlnych przeprowadzono za pomocą radioteleskopu ALMA w Chile. Wiek gwiazdy szacuje się na około 10 milionów lat. Wokół niej uformował się dysk protoplanetarny z jedną planetą podobną do Jowisza. Planety typu ziemskiego dopiero mogą się uformować. To niezwykle rzadka okazja do przyjrzenia się erze powstawania planet skalistych krążących wokół gwiazd podobnych do Słońca.

Źródło: Ural Federal University

Artykuł naukowy: Cécile Favre et al, First Detection of the Simplest Organic Acid in a Protoplanetary Disk, The Astrophysical Journal (2018). DOI: 10.3847/2041-8213/aad046