Laialdaselt aktsepteeritud teooriate kohaselt moodustas Päikesesüsteem umbes 4,6 miljardit aastat tagasi massilisest tolmu- ja gaasipilvest (aka Nebular Theory). See protsess algas siis, kui udukogu koges gravitatsiooni varisemist meie Päikeseks saanud keskuses. Ülejäänud tolm ja gaas moodustasid protoplanetaarse ketta, mis (aja jooksul) akrediteerus planeetide moodustamiseks.
Teadlased ei ole siiski kindlad, millal orgaanilised molekulid meie päikesesüsteemis esmakordselt ilmusid. Õnneks võib sellele küsimusele vastata rahvusvahelise astronoomide meeskonna uus uuring. Kasutades Atacama suure millimeetri ja alammillimeetri massiivi (ALMA), tuvastas meeskond noore tähe V883 Ori ümber keerukad orgaanilised molekulid, mis võivad ühel päeval viia sellesse süsteemi elu juurde.
Nende tulemusi kirjeldav uuring ilmus hiljuti teadusajakirjas Looduse astronoomia. Nagu nad oma uuringus märgivad, kasutas meeskond ALMA andmeid, et tuvastada keerukate orgaaniliste molekulide (KOM) olemasolu V883 Ori ümbruses - noor täht, mis asub Maast umbes 1300 valgusaasta kaugusel ja mida ümbritseb protoplaneetilise kettaga.
Need tähelepanekud said võimalikuks tänu tähe heleduse järsule suurenemisele, mis oli tingitud plaadilt tärnile voolanud materjali purunemisest (mida nimetatakse FU Orionise tüüpi puhanguks). See puhang kuumutas protoplaneetilist ketast ja põhjustas jäiste osakeste sulamise, samuti surus tähe "Frost Line" piiri märkimisväärselt välja.
Külmajoon (teise nimega „lumeliin”) on tähe ümbritsev piirkond, kus temperatuur muutub piisavalt madalaks, et lenduvad elemendid (vesi, süsinikdioksiid, metaan, ammoniaak jne) sublimeeruksid jää moodustamiseks. Tavaliste noorte tähtede ümber on külmakraadide raadiused umbes üksikud astronoomilised ühikud (AU), kuid võivad purunevate tähtede ümber suureneda umbes 10 korda.
Kui V883 Ori selle purske koges, põhjustas see süsteemi protoplanetaarses ketta jäised osakesed sublimatsiooni ja vallandada KOM-ide vabastamise. Nende hulka kuulus metanool (CH3OH), atsetoon (CH3COCH3), atseetaldehüüd (CH3CHO), metüülformaat (CH3OCHO) ja atsetonitriil (CH3CN) - molekulid, mis, nagu ka teised KOM-id, võivad olla seotud planeedisüsteemides elu tekkimisega.
Nagu Jeung-Eun Lee, Kyung Hee ülikooli kosmoseuuringute kooli astronoom ja paberkandjal juhtiv autor selgitas ALMA pressiteates:
“Praeguste teleskoopide abil on raske ketast mõne AU mõõtkavas pildistada. Puhanud tähe ümber sulab jää ketta laiemas osas ja molekulide jaotust on lihtsam näha. Oleme huvitatud keerukate orgaaniliste molekulide jaotusest kui elu alustaladest. ”
Tähe äratus koos ALMA tundlike pildivõimetega võimaldas ka uurimisrühmal saada vaadeldud KOM-ide ruumilise jaotuse. Nende analüüsi põhjal järeldas meeskond, et nende tuvastatud molekulidel oli V883 Ori ümber umbes 60 AU raadiusega rõngakujuline struktuur.
Eriti huvitav oli asjaolu, et V883 Ori ketta keemiline koostis sarnaneb tänapäevases Päikesesüsteemis komeetide omaga. Komeedid on märkimisväärse uurimistöö tähelepanu keskpunktis, kuna arvatakse, et nad on mänginud rolli vee ja orgaaniliste molekulide levimisel Päikesesüsteemi algusaegadel.
Arvatakse, et need komeedid moodustusid Päikesesüsteemi (tänapäevase Oorti pilve) välimistes jõgedes, kus orgaanilised molekulid sisaldasid jääd. Seetõttu on protoplanetaarsete ketaste keemilise koostise uurimine otseselt seotud komeetide koostise ja Maa elu algete uurimisega.
Nagu selgitas Tokyo ülikooli uurimisrühma liige Juri Aikawa:
„Kuna kivised ja jäised planeedid on valmistatud tahkest materjalist, on ketastes sisalduva tahke aine keemiline koostis erilise tähtsusega. Puhang on ainulaadne võimalus uurida värskeid sublimaate ja seeläbi tahkete ainete koostist. ”
Puhangute vaatlemise võimalused on üsna haruldased, kuna need kestavad vaid umbes 100 aastat. Kuid teadaolevalt on FU Ori purunemisi kogenud noored, erineva vanusega staarid, mistõttu astronoomid loodavad tulevikus olla nende sündmuste kohta rohkem tunnistajateks - ja määravad selle käigus protoplaneetilisemate ketaste keemilise koostise.
See uurimus mitte ainult ei paranda meie arusaamist jäätäidete keemilisest koostisest, mis areneb noorte tähtede ümber. See parandab ka meie arusaamist sellest, kuidas orgaanilised molekulid arenesid meie päikesesüsteemi sünnist tänapäevani, mis paljastab paljusid asju elu enda päritolu kohta!
