天文学家在形成行星的尘埃云中发现了有史以来最大的有机分子,这可能为生命的组成部分最终在行星上的方式提供新的见解。
使用智利的阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列 (ALMA) 望远镜,研究人员研究了年轻恒星 IRS 48 周围的尘埃和冰的不平衡环中不同分子发出的光,该恒星位于距离地球约 444光年的蛇夫座.
在尘土飞扬的环内,研究人员看到了一种叫做二甲醚的有机化合物的清晰痕迹——一种在恒星托儿所(新恒星形成的寒冷、尘土飞扬的太空区域)中常见的大分子,是生命关键组成部分的前兆,例如氨基酸和糖,研究小组在 3 月 8 日发表在《天文学和天体物理学》杂志上的一项研究中写道。
研究小组表示,由九个原子组成的二甲醚是迄今为止在行星形成环中检测到的最大分子。据研究人员称,这一发现有助于填补复杂有机分子如何从太空中的恒星形成区域到行星形成区域,然后最终到达行星本身的故事。
“从这些结果中,我们可以更多地了解我们星球上生命的起源,从而更好地了解其他行星系统中生命的潜力,”主要研究作者、荷兰莱顿大学的硕士生 Nashanty Brunken,在一份声明中说。“看到这些发现如何融入更大的图景是非常令人兴奋的。”
星际科学实验室
大约十年前,恒星 IRS 48 引起了天文学家的注意,这要归功于它周围环绕着巨大的腰果形冰和尘埃环。研究人员称这个不平衡的区域为“尘埃陷阱”——一个高压区域,微小的尘埃颗粒可以聚集在一起形成更大的物体,如彗星、小行星,最终形成行星。
天文学家长期以来一直怀疑二甲醚等大型化合物出现在太空的恒星形成区域,这些区域足够冷,简单的原子和分子可以粘附在微小的尘埃颗粒上,形成冰层。据研究作者称,当它们凝聚在一起时,这些冰冷的分子会发生化学反应,形成更大、更复杂的有机化合物。
但研究人员说,像 IRS 48 周围的尘埃陷阱也可以作为深空实验室,分子可以在那里进行化学反应。在那个坚果形的圆盘内还有一个冰水库,里面似乎充满了含有有机分子的冰冷尘埃颗粒。当来自附近恒星的辐射将冰升华成气体时,那些冷冻的有机化合物被释放出来,使它们可以被地球上的望远镜探测到。
通过研究这些分子发出的光,研究小组确定了二甲醚的特征,以及以前在行星盘中从未见过的其他几种有机化合物,包括甲酸甲酯——另一种有机化合物,可作为更大生命的基石——必需的分子。
“让这更令人兴奋的是,我们现在知道这些更大的复杂分子可以为圆盘中形成的行星提供食物,”该研究的共同作者、莱顿天文台的研究员爱丽丝·布斯在声明中说。“这是以前不知道的,因为在大多数系统中,这些分子隐藏在冰中。”
研究人员总结说,在未来的研究中,该团队希望检查 IRS 48 圆盘的内部区域,那里可能正在形成类地行星。