В образцах с астероида Рюгу нашли органические соединения из межзвездной среды
Астрохимики обнаружили в образцах с астероида Рюгу молекулы органических веществ, которые могли образоваться в холодных областях межзвездной среды. Полученные результаты открывают новые возможности для изучения жизни за пределами Земли, а также для исследования химического состава объектов в космосе.
Австралийские ученые из Центра органической и изотопной геохимии им. Дж. Кертина провели анализ органических соединений, называемых полициклическими ароматическими углеводородами (ПАУ), которые были извлечены из астероида Рюгу и метеорита Мерчисон. Результаты показали, что определенные ПАУ, по всей видимости, образовались в холодных областях межзвездной среды, а не в горячих, как считалось ранее.
ПАУ — это органические соединения, состоящие из углерода и водорода, которые распространены на Земле, но также встречаются на небесных телах, таких как астероиды и метеориты. Исследователи провели эксперимент по контролируемому сжиганию растений, которые были изотопно сопоставлены с ПАУ из образцов астероида Рюгу, возвращенных на Землю японским космическим аппаратом «Хаябуса-2» в 2020 году, и метеорита Мерчисон, который упал в Австралии в 1969 году. Затем были проанализированы связи между легкими и тяжелыми изотопами углерода, чтобы выявить температуру, при которой они образовались.
«Было обнаружено, что отдельные ПАУ из Рюгу и Мерчисона обладают различными характеристиками: более мелкие, вероятно, образовались в холодном космическом пространстве, в то время как более крупные могли образоваться в более теплых условиях — например, вблизи звезды или внутри небесного тела», — поделились своим открытием ученые.
По словам исследователей, низкие температуры способствуют образованию молекул ПАУ, которые содержат в себе пары атомов тяжелого углерода-13. Их доля быстро падает по мере роста температуры, что позволяет определить условия формирования органических соединений, а также место их образования — либо в очень холодной межзвездной среде, либо в относительно теплом протопланетном диске.
Учитывая это, ученые измерили доли пар атомов углерода-13 в ароматических молекулах из образцов астроида Рюгу, метеорита Мерчисон и земных растений и сравнили эти показатели. Выяснилось, что легкие ароматические молекулы, такие как нафталин, флуорантен и пирен, возникли при температурах в 10-20 градусов Кельвина (минус 253 — минус 263 градусов Цельсия). Такие условия характерны только для холодной межзвездной среды, вдалеке от всех возможных источников тепла и света. Из этого исследователи сделали вывод, что значительная часть органических веществ, которые существовали в первичной материи Солнечной системы, возникла за ее пределами до того, как образовалось газопылевое облако, из которого возникли Солнце, Земля и другие планеты.
В то же время результаты эксперимента показывают, что сложные «космические» органические молекулы, такие как антрацен и фенантрен, возникли при температурах, сопоставимых с земными. Исходя из этого, можно говорить о двух возможных источниках органики в первичной материи Солнечной системы: один — внутри нее, а другой — за ее пределами.
Проведенный эксперимент важен для понимания изотопного состава ПАУ, поскольку он позволяет узнать условия и окружающую среду, в которых были созданы органические молекулы. Это в свою очередь позволяет получить новые данные об истории и химическом составе небесных тел, таких как астероиды и метеориты.
