Ученые нашли вне Солнечной системы виновника возникновения органики
Следы присутствия карбения обнаружил в скоплениях газа внутри протопланетного диска в созвездии Ориона международный коллектив планетологов под руководством Оливье Берна из Тулузского университета, 26 июня сообщается в статье в журнале Nature.
Так называемый карбений — это положительно заряженный ион метана (CH3+), также известный как метил-катион.
Открытие подтверждает сорокалетнюю гипотезу ученых-теоретиков о роли этих молекул в образовании материалов для будущих планет. Теоретики предположили, что процесс формирования газообразной органики в межзвездной среде запускается метил-катионом. Но до сих пор его не удавалось обнаружить за пределами Солнечной системы. Это заставляло ученых искать иные пути образования органики в космосе.
«Проведенные нами наблюдения при помощи орбитального телескопа JWST показали, что CH3+ все же присутствует в протопланетном диске области звездообразования Ориона», — сообщают исследователи.
Открытие разнообразных органических молекул в космосе заставило ученых задуматься о путях возникновения органики в межзвездной среде без постоянного притока тепла и света.
Метил-катион — вещество очень нестабильное. Поэтому оно легко вступает в химические реакции даже при крайне низких температурах и при отсутствии источников ионизирующего излучения.
Сейчас ученые впервые получили свидетельства его существования в ходе наблюдений за протопланетным диском d203-506 внутри туманности Ориона.
Внутри диска скрывается формирующаяся звезда, масса которой в пять раз ниже, чем у Солнца. Яркое ультрафиолетовое излучение светила постепенно разрушает окружающий ее протопланетный диск, и нагревает его, подсвечивая его окраины. Это позволило детально изучить его структуру и химический состав при помощи орбитального телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST), который был выведен на орбиту в конце 2021 года.
Анализируя инфракрасный спектр протопланетного диска, ученые обнаружили метил-катионы. По мнению ученых, их невозможно спутать с другими веществами, так как все остальные органические и неорганические молекулы имеют иной рисунок спектральных линий поглощения и излучения.
Таким образом, присутствие ионов карбения внутри «горячей» части диска говорит о том, что они возникают в ходе длинной цепочки реакций, в которой участвуют молекулы водорода, ионы углерода и ультрафиолетовое излучение.
Ученые считают взаимодействия между метил-катионом, водой, азотом, углекислым газом и другими веществами, присутствующими в космическом пространстве, ответственными за появление того разнообразия органики, которое наблюдается в космосе.
