על פי תיאוריות מקובלות, מערכת השמש נוצרה לפני כ -4.6 מיליארד שנה מענן אדיר של אבק וגז (המכונה תיאוריה של נבוליות). תהליך זה החל כאשר הערפילית חווה התמוטטות כבידה במרכז שהפכה לשמש שלנו. האבק והגז שנותרו יצרו דיסק דיסק-פלנטרי (שלאורך זמן) הצטבר ליצירת כוכבי הלכת.
עם זאת, מדענים עדיין לא בטוחים מתי הופיעו מולקולות אורגניות לראשונה במערכת השמש שלנו. למרבה המזל, מחקר חדש של צוות אסטרונומים בינלאומי עשוי להיות מסוגל לענות על השאלה הזו. באמצעות מערך אטקמה גדול מילילימטר-תת-מילימטר (ALMA), הצוות זיהה מולקולות אורגניות מורכבות סביב הכוכב הצעיר V883 Ori, שיכול ביום אחד להוביל להתהוות החיים במערכת זו.
המחקר המתאר את ממצאיהם הופיע לאחרונה בכתב העת המדעי אסטרונומיה טבע. כפי שהם מצביעים על מחקרם, הצוות השתמש בנתוני ALMA בכדי להבחין בנוכחות מולקולות אורגניות מורכבות (COMs) סביב V883 Ori - כוכב צעיר שנמצא כ- 1300 שנות אור מכדור הארץ שמוקף בדיסק פרוטו-פלנטרי.
תצפיות אלה התאפשרו בזכות עלייה פתאומית בזוהרות הכוכב, שנבעה בגלל סיבוב מתפרץ של חומר שזרם מהדיסק לכוכב (מה שמכונה התפרצות מסוג FU Orionis). התפרצות זו חיממה את הדיסק הפרוט-פלנטרי וגרמה להמיס חלקיקים קפואים, כמו גם לדחוף את גבול "קו הכפור" של הכוכב החוצה בצורה ניכרת.
קו הכפור (המכונה גם "קו השלג") הוא האזור סביב כוכב בו הטמפרטורות הופכות נמוכות מספיק, כך שיסודות נדיפים (מים, פחמן דו חמצני, מתאן, אמוניה וכו ') יתמכרו ליצירת קרח. סביב כוכבים צעירים נורמליים, הרדיוסים של קווי הכפור הם בערך כמה יחידות אסטרונומיות (AU), אך הם יכולים להתרחב בכוח של כמעט 10 סביב כוכבים מתפרצים.
כאשר ה- V883 Ori חווה את התפרצותו, הוא גרם לחלקיקים קפואים בדיסק הפרוטו-פלנטרי של המערכת להמציא משנה ולהביא לשחרור ה- COMs. אלה כללו מתנול (CH3OH), אצטון (CH3COCH3), אצטאלדהיד (CH3CHO), מתיל פורמט (CH3OCHO), ואצטוניטריל (CH3CN) - מולקולות שכמו עם COMs אחרים יכולות להיות קשורות להיווצרות החיים במערכות פלנטאריות.
כפי שהסביר ג'ונג-און לי, אסטרונום בבית הספר לחקר החלל באוניברסיטת קיונג היי והסופר הראשי בעיתון, בהודעה לעיתונות של ALMA:
"קשה לדמיין דיסק בסולם של כמה AU עם טלסקופים נוכחיים. עם זאת, סביב כוכב התפרצות, קרח נמס באזור רחב יותר של הדיסק וקל יותר לראות את התפלגות המולקולות. אנו מעוניינים בהפצה של מולקולות אורגניות מורכבות כאבני הבניין של החיים. "
התלקחות הכוכב יחד עם יכולות ההדמיה הרגישות של ALMA אפשרו גם לצוות המחקר להשיג את התפוצה המרחבית של ה- COMs שנצפו. בהתבסס על ניתוחם, הצוות הגיע למסקנה כי המולקולות שגילו היו בעלות מבנה דמוי טבעת עם רדיוס של כ -60 AUS סביב V883 Ori.
מה שהיה מעניין במיוחד הוא העובדה שההרכב הכימי של הדיסק של V883 Ori דומה לזה של שביטים במערכת השמש המודרנית. שביטים הם מוקד תשומת הלב הרבה של המחקר שכן הם מאמינים כי מילאו תפקיד בהתפשטות מים ומולקולות אורגניות בימיה הראשונים של מערכת השמש.
נראה כי כוכבי שביט נוצרו בגבולותיו החיצוניים של מערכת השמש (ענן Oort המודרני), שם היו מולקולות אורגניות בתוך קרח. מכיוון שכך, מחקר אחר הקומפוזיציות הכימיות של הדיסקים הפרוט-פלנטריים קשור ישירות למחקר על הרכב השביטים ומקורם של חיי כדור הארץ.
כפי שהסביר יורי אייקווה, חבר צוות המחקר מאוניברסיטת טוקיו:
"מכיוון שכוכבי לכת סלעיים וקפואים עשויים מחומר מוצק, יש חשיבות מיוחדת להרכב הכימי של מוצקים בדיסקים. התפרצות היא סיכוי ייחודי לחקור סובלימטים טריים, וכך גם הרכב המוצקים. "
ההזדמנויות להתפרצויות הן נדירות למדי מכיוון שהן נמשכות רק 100 שנה לערך. עם זאת, ידוע שכוכבים צעירים עם מגוון רחב של גילאים חווים התפרצויות FU אורי, ולכן אסטרונומים מצפים שיוכלו להיות עדים יותר לאירועים אלה בעתיד - ותוך כדי כך לקבוע את הקומפוזיציות הכימיות של הדיסקים הפרוטופלאנריים יותר.
מחקר זה לא רק ישפר את ההבנה שלנו לגבי ההרכב הכימי של אייס שמתפתח סביב כוכבים צעירים. זה גם ישפר את ההבנה שלנו כיצד התפתחו מולקולות אורגניות בין לידתה של מערכת השמש שלנו להיום, שיחשפו דברים רבים על מקורות החיים עצמם!
