Исследование показывает, что пыльный хаос может быть ключом к образованию космических молекул, способствующих созданию жизни
Объединение результатов лабораторных исследований инфракрасного свечения молекул углерода в программном обеспечении для моделирования привело группу исследователей к новому открытию о создании сферических углеродных «клеток», называемых фуллеренами.
Дано эти молекулы могли безопасно переносить сложные соединения через суровое межзвездное пространство. Полученные результаты могут иметь значение для того, как возникла жизнь на Земле и за ее пределами.
После подтвержденного обнаружения фуллеренов, окружающих пыльные окрестности умирающих звезд в последние десятилетия называемые планетарными туманностями, исследователи задумались над процессом, который привел к их созданию.
Одним из способов может быть попадание света в аккуратные круглые углеродные структуры, называемые полициклическими ароматическими соединениями. Другой вариант предполагает запекание структур, которые немного менее упорядочены.
Моделирование команды подтверждает, что по крайней мере некоторые из фуллеренов образуются из зерен гидрогенизированного аморфного углерода (HAC). Эти хаотично упорядоченные частицы водорода и углерода, по-видимому, служат отправной точкой для фуллеренов.
По словам исследователей, стоящих за открытием, из Института астрофизики Канарских островов (IAC) в Испании, то, как они сопоставили характеристики зерен HAC с показаниями света из глубокого космоса, должно помочь нам лучше понять происхождение жизни и происходящие в ней процессы.
«Мы впервые объединили оптические константы HAC, полученные в результате лабораторных экспериментов с моделями фотоионизации», — говорит астрофизик Доминго Гарсиа-Эрнандес из IAC.
Работа началась с далекой планетарной туманности Tc 1 и ее изображений, полученных телескопами. . Эти планетарные туманности представляют собой кольца газа и пыли, образующиеся вокруг умирающих звезд в конце их жизни, и испускаемый ими свет можно использовать для определения того, из чего они состоят.
С помощью компьютерных моделей исследовательская группа исследовали кое-что загадочное, связанное с Tc 1: широкие неопознанные инфракрасные полосы, которые были замечены здесь и в других местах в космосе. Моделирование показало, что эти полосы могут быть обусловлены зернами HAC.
Поскольку известно, что Tc 1 богат фуллеренами, исследование дает объяснение как неопознанным инфракрасным полосам, так и происхождению фуллеренов. Это должно дать астрофизикам широкие возможности для будущих исследований.
«Идентификация химического вещества, вызывающего это инфракрасное излучение, широко присутствующее во Вселенной, было астрохимической загадкой – хотя всегда считалось вероятным, что оно богат углеродом, одним из основных элементов жизни», — говорит астрофизик Марко Гомес-Муньос из МАК.
Фуллерены особенно устойчивы и стабильны, а это означает, что ученые считают, что они могут выступать в качестве защитных клеток для другие материалы. Эти клетки могли бы помочь впервые доставить сложные молекулы на Землю, положив начало зарождению жизни.
Знание большего о фуллеренах должно также дать нам дополнительное представление о том, как органическое вещество организовано во Вселенной. а также информацию для развития различных нанотехнологий, которые работают в минимально возможных масштабах.
Есть еще много безответных вопросов о показаниях, которые мы получаем из космоса, и о том, как жизнь впервые зародилась здесь, на Земле, но подобные исследования показывают, что мы всегда получаем больше ответов, особенно по мере совершенствования наших технологий и методов анализа.
«Наша работа ясно показывает огромный потенциал междисциплинарной науки и технологий для достижения фундаментальных успехов в астрофизике и астрохимии. », — говорит Гомес-Муньос.
Результат исследования опубликован в журнале Astronomy & Astrophysicals.
