Ky ilustrim artistik tregon diskun formues të planetëve rreth yllit V883 Orionis. Në pjesën më të jashtme të diskut, gazrat e paqëndrueshëm janë ngrirë si akull që përmban molekula organike komplekse. Një shpërthim energjie nga ylli ngroh diskun e brendshëm në një temperaturë që avullon akullin dhe liron molekulat komplekse, duke u mundësuar astronomëve t’i zbulojnë ato. Imazhi i vogël tregon strukturat kimike të molekulave organike komplekse të zbuluara dhe të supozuara në diskun protoplanetar (nga e majta në të djathtë): propionitril (etil cianid), glikolonitril, alaninë, glicinë, etilen glikol dhe acetonitril (metil cianid). Kredite: ESO / L. Calçada / T. Müller (MPIA/HdA)
Duke përdorur Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), një ekip astronomësh i udhëhequr nga Abubakar Fadul nga Instituti Max Planck për Astronomi (MPIA) ka zbuluar molekula organike komplekse – përfshirë zbulimin e parë të mundshëm të etilen glikolit dhe glikolonitrilit – në diskun protoplanetar të protostarit që po shpërthen, V883 Orionis.
Këto komponime konsiderohen pararendës të blloqeve ndërtuese të jetës. Krahasimi i mjediseve të ndryshme kozmike tregon se bollëku dhe kompleksiteti i këtyre molekulave rritet nga rajonet ku formohen yjet deri te sistemet planetare të zhvilluara plotësisht. Kjo sugjeron se “farat” e jetës përgatiten në hapësirë dhe janë të përhapura.
Zbulimi është publikuar në Astrophysical Journal Letters.
Astronomët kanë zbuluar më parë molekula organike komplekse (COM) në vende të ndryshme të lidhura me formimin e yjeve dhe planetëve. COM janë molekula me më shumë se pesë atome, ku të paktën njëri prej tyre është karbon. Shumë prej tyre konsiderohen si blloqe ndërtuese të jetës, si aminoacidet dhe acide nukleike ose pararendësit e tyre.
Zbulimi i 17 COM-ve në diskun protoplanetar të V883 Orionis, përfshirë etilen glikolin dhe glikolonitrilin, ofron një pjesë të munguar të enigmës në evolucionin e këtyre molekulave midis fazave para dhe pas formimit të yjeve dhe disqeve të tyre formuese të planetëve. Glikolonitrili është pararendës i aminoacideve glicinë dhe alaninë, si dhe i bazës azotike adeninë.
Asambleja e molekulave prebiotike fillon në hapësirën ndëryjore
“Zbulimi ynë tregon një vijë të drejtë të pasurimit kimik dhe kompleksitetit në rritje midis reve ndëryjore dhe sistemeve planetare të zhvilluara plotësisht,” thotë Fadul.
Kalimi nga një protostar i ftohtë te një yll i ri i rrethuar nga një disk pluhuri dhe gazi shoqërohet nga një fazë e dhunshme me gaz të tronditur, rrezatim intensiv dhe nxjerrje të shpejtë gazi.
Këto procese energjetike mund të shkatërrojnë shumicën e kimisë komplekse të krijuar gjatë fazave të mëparshme. Për këtë arsye, shkencëtarët kishin propozuar një “skenar riformimi”, ku shumica e komponimeve kimike të nevojshme për zhvillimin e jetës do të duhej të riprodhoheshin në disqet rreth yjeve gjatë formimit të kometave, asteroidëve dhe planetëve.
“Tani duket e kundërta,” thekson shkencëtarja e MPIA dhe bashkëautore Kamber Schwarz. “Rezultatet tona sugjerojnë që disqet protoplanetare trashëgojnë molekula komplekse nga fazat e mëparshme, dhe formimi i molekulave komplekse mund të vazhdojë gjatë fazës së diskut protoplanetar.”
Në të vërtetë, periudha midis fazës energjetike protostelare dhe krijimit të një disku protoplanetar do të ishte shumë e shkurtër që COM-të të formoheshin në sasi të dallueshme.
Si rrjedhojë, kushtet që paracaktojnë proceset biologjike mund të jenë të përhapura dhe jo të kufizuara vetëm në sisteme planetare individuale.
Astronomët kanë gjetur molekulat organike më të thjeshta, si metanoli, në rajone të dendura pluhuri dhe gazi që paraprijnë formimin e yjeve. Në kushte të favorshme, ato mund të përmbajnë edhe komponime komplekse si etilen glikoli, një nga speciet e zbuluara tani te V883 Orionis.
“Ne kemi zbuluar së fundmi se etilen glikoli mund të formohet nga rrezatimi UV i etanolaminës, një molekulë e zbuluar kohët e fundit në hapësirë,” shton Tushar Suhasaria, bashkëautor dhe drejtues i Laboratorit të Origjinave të Jetës në MPIA. “Ky zbulim mbështet idenë se etilen glikoli mund të formohet në ato mjedise, por edhe në faza të mëvonshme të evolucionit molekular, ku dominon rrezatimi UV.”
Komponime më të zhvilluara dhe të rëndësishme për biologjinë, si aminoacidet, sheqernat dhe bazat nukleike që formojnë ADN-në dhe ARN-në, gjenden në asteroide, meteoritë dhe kometa brenda sistemit diellor.
Të fshehura në akull; të zbuluara nga yjet
Reaksionet kimike që sintetizojnë këto COM ndodhin në kushte të ftohta, kryesisht në kokrriza pluhuri të mbuluara me akull që më vonë bashkohen për të formuar objekte më të mëdha. Të fshehura në këto përzierje guri, pluhuri dhe akulli, ato zakonisht mbeten të padukshme. Qasja te këto molekula është e mundur ose duke i gërmuar me sonda hapësinore ose me ngrohje të jashtme, që avullon akullin.
Në sistemin diellor, dielli ngroh kometat, duke krijuar bishtat e famshëm të gazit dhe pluhurit, ose komat, të cilat janë mbështjellëse gazore që rrethojnë bërthamat kometare. Kështu, spektroskopia – shpërbërja e dritës si ylber – mund të kapë emetimet e molekulave të liruara. Këto “shenjat e gishtërinjve” spektrale ndihmojnë astronomët të identifikojnë molekulat që më parë ishin të fshehura në akull.
Një proces i ngjashëm ngrohjeje po ndodh në sistemin V883 Orionis. Ylli qendror është ende në rritje duke grumbulluar gaz nga disku përreth derisa përfundimisht të ndezë zjarrin e shkrirjes në bërthamën e tij. Gjatë këtyre periudhave rritjeje, gazi që bie ngroh diskun dhe prodhon shpërthime intensive rrezatimi.
“Këto shpërthime janë aq të forta sa ngrohin diskun përreth deri në mjedise që zakonisht do të ishin të ngrira, duke liruar kimikatet që kemi zbuluar,” shpjegon Fadul.
“Molekulat komplekse, përfshirë etilen glikol dhe glikolonitrilin, rrezatojnë në frekuenca radio. ALMA është e përshtatshme në mënyrë perfekte për të zbuluar këto sinjale,” thotë Schwarz.
Astronomët e MPIA morën akses te ky radio-interferometër përmes Observatorit Evropian Jugor (ESO), që e operon atë në shkretëtirën Atacama të Kilit në një lartësi prej 5,000 metrash. ALMA u mundësoi atyre të fokusonin sistemin V883 Orionis dhe të kërkonin për sinjale spektrale të zbehta, që përfundimisht çuan te këto zbulime.
Sfidat e mëtejshme
“Ndërsa ky rezultat është emocionues, ne ende nuk i kemi ndarë të gjitha shenjat që gjetëm në spektrat tanë,” thotë Schwarz. “Të dhënat me rezolucion më të lartë do të konfirmojnë zbulimet e etilen glikolit dhe glikolonitrilit, dhe ndoshta do të zbulojnë edhe komponime më komplekse që thjesht nuk i kemi identifikuar ende.”
“Ndoshta duhet të shikojmë edhe në zona të tjera të spektrit elektromagnetik për të gjetur molekula edhe më të zhvilluara,” thotë Fadul. “Kush e di çfarë tjetër mund të zbulojmë?”
