רושם של אמן מהדיסק המאובק המקיף את מס הכנסה 46. קרדיט תמונה: NASA / JPL-Caltech לחץ להגדלה
אסטרונומים במצפה כוכבים W. M. Keck מצאו ?? bf? בפעם הראשונה ?? חלק מהתרכובות הבסיסיות הנחוצות לבניית מולקולות אורגניות ואחד הבסיסים שנמצאים ב- DNA באזורים הפנימיים של דיסק היוצר כוכב לכת. החפץ, המכונה "מס הכנסה 46", נמצא בגלקסיית שביל החלב, כ- 375 שנות אור מכדור הארץ, בקבוצת הכוכבים אופיוכוס. התוצאות יפורסמו בגיליון הקרוב של כתבי העת Astrophysical Journal.
"אנו רואים מולקולות אורגניות פרביוטיות בשביטים וכוכבי לכת ענקי הגז במערכת השמש שלנו ותוהים, מאיפה הכימיקלים האלה הגיעו?" אמר ד"ר מארק קסיס, אסטרונום תומך במצפה הכוכבים וו. קק. "טלסקופ החלל שפיצר מאפשר לנו ללמוד את החפצים הכוכבים הצעירים הללו בדרכים חדשות וחושפניות, ומעניק לנו רמזים מרגשים לגבי היכן יכולים להיווצר חיים ביקום."
שני התרכובות האורגניות שנמצאו - אצטילן ומימן ציאניד - נמצאים בדרך כלל במערכת השמש שלנו, כמו האטמוספרות של כוכבי הלכת הגז הענקיים, המשטחים הקפואים של שביטים, והאווירה של הירח הגדול ביותר של שבתאי, הטיטאן. . זן נוסף המכיל פחמן שהתגלה, פחמן דו חמצני, נפוץ באטמוספרות ונוס, כדור הארץ ומאדים.
"אם תוסיף יחד צינון מימן ציאניד, אצטילן ומים, ותתן להם משטח מתאים שעליו ניתן להתרכז ולהגיב, תקבל שורה של תרכובות אורגניות הכוללות חומצות אמינו ובסיס פורין DNA הנקרא אדנין, "אמר אסטרונום הקק, ד"ר ג'פרי בלייק, מהמכון הטכנולוגי בקליפורניה בפסדנה וסופר משותף של העיתון. "כעת אנו יכולים לאתר את אותן מולקולות באזור כוכב הלכת של כוכב במרחק מאות שנות אור."
נוכחותם של דיסקים עתירי גז סביב כוכבים צעירים ידועה, אך מעט מאוד מובן לגבי המבנה הכימי בפנים. גילוי אצטילן ומימן ציאניד באחד מהדיסקים הללו יעזור לאסטרונומים להבין טוב יותר את הדיסקים הללו, שבהם מערכות סולאריות עתידיות עשויות להיווצר ביום מן הימים ואולי גם לגרום לחיים.
"שפיצר מצא משהו מאוד ייחודי - פרוטוסטאר צעיר עם דיסק מאובק, שכאשר הוא נראה מכדור הארץ, נראה מוטה על השמים, בדומה לאופן בו מופיעות כמה גלקסיות", הסביר קסיס. "זווית צפייה זו מאפשרת לצוות להשתמש בנתוני Keck-NIRSPEC כדי ללמוד את האזורים הפנימיים של הדיסק. התוצאות סיפרו לצוות בדיוק כיצד הדיסק זז ומציעים שיש רוח מהממים שמגיעה מהאזור הפנימי. קק עזר גם במדידת הטמפרטורות הגבוהות וריכוז החלקיקים בדיסק. "
האבק והגז המקיפים כוכב צעיר חוסמים אור גלוי, אך מאפשרים אורכי גל ארוכים יותר, כמו אור אינפרא אדום, לעבור. אסטרונומים יכולים לגלות ממה מורכב הגז והאבק הזה על ידי הפרדת האור לאורכי הגל המרכיבים אותו, או לצבעים.
מאז 2003, טלסקופ החלל שפיצר של נאס"א איפשר לאסטרונומים להשתמש בטכניקה זו כדי ללמוד תרכובות מולקולריות בדיסקים פרוטופלאנריים של חפצים כוכבי כוכבים צעירים. תוכנית "c2d legacy" של שפיצר בדקה יותר ממאה מקורות בחמישה אזורים יוצרי כוכבים סמוכים ורק אחד bf? מס הכנסה 46 ?? הראו הוכחות ברורות להכיל את התרכובות האורגניות באזורים החמים הסמוכים לכוכב, שבהם סביר להיווצר כוכבי לכת יבשתיים.
"מערכת התינוקות הזו עשויה להיראות הרבה כמו משלנו לפני מיליארדי שנים, לפני שהחיים התעוררו על כדור הארץ", אמר פרד לאהויס ממצפה הכוכבים ליידן בהולנד והמכון ההולנדי לחקר החלל SRON. להביס הוא המחבר הראשי של המאמר המתאר את התוצאות.
בעוד שהאירועים המדויקים שהובילו לחומצות גרעין המשכפלים את עצמם נותרו לא ברורים, הוכחו כי מולקולות האצטילן (C2H2) ומימן ציאניד (HCN) מייצרות את תרכובות הבסיס הדרושות לבניית RNA ו- DNA. הצוות מצא כי שפע ציאניד מימן (HCN) היה כמעט פי 10,000 יותר מזה שנמצא בגז בין-כוכבי קר ממנו נולדים כוכבים וכוכבי לכת.
מודלים של כימיה מוקדמת של מערכת השמש התרכזו באופן היסטורי בנתונים ממערכת השמש הפרימיטיבית שלנו, אך כעת תגליות של דיסקים פרוטפלנטריים פתחו את השדה למערכות סולאריות שאינן משלנו. מודלים תיאורטיים הציעו כי כמויות גדולות של מולקולות אורגניות מורכבות יהיו קיימות באזורים הפנימיים ביותר של דיסקים אלה, אך עד כה לא היו אפשרות לבצע בדיקות תצפיתיות.
כדי לעזור לקבוע היכן, בדיוק, הגז העשיר באורגני שוכן במס הכנסה 46, הצוות השתמש גם בנתוני מילימטר מטלסקופ ג'יימס קלקר מקסוול במונא קאה. האותות הקלושים שנצפו שוב מרמזים כי החומר מקורו בדיסק הפנימי, אולי לא יותר מ -10 יחידות אסטרונומיות מכוכב האם, הדומה למקום בו שבתאי מקיפה את השמש במערכת השמש שלנו. עם זאת, נדרשת עבודה רבה נוספת בכדי לדעת זאת בוודאות.
"הגזים חמים מאוד, קרובים לנקודת הרתיחה של מים על כדור הארץ או מעט," אמר ד"ר אדווין בוגרט, גם הוא מקלטק. "הטמפרטורות הגבוהות הללו עזרו לאתר את מיקום הגזים בדיסק."
תוצאות Keck-NIRSPEC מצביעות על נוכחותה של רוח מהממת המגיחה מהאזור הפנימי של הדיסק המקיף את מס הכנסה 46. הרוח עשויה בסופו של דבר לפוצץ את הפסולת המאובקת בדיסק, אולי חושפת את נוכחותם של כוכבי לכת סוערים כמו כדור הארץ בתוך כמה מיליוני שנים.
מעבדת הנעה סילונית מנהלת את משימת טלסקופ החלל שפיצר עבור מנהלת משימת המדע של נאס"א, וושינגטון. פעולות המדע נערכות במרכז המדע שפיצר בקלטק. JPL היא חטיבה של קלטק.
מצפה הכוכבים W. Keck מנוהל על ידי האיגוד הקליפורני למחקר באסטרונומיה, תאגיד 501 (c) (3) ללא מטרות רווח. הטלסקופים של Keck I ו- Keck II בגובה 10 מטרים בודקים את האובייקטים הקלושים ביקום האופטי והאינפרא אדום.
המקור המקורי: מצפה הכוכבים וו
