Галилеевы луны Юпитера получили материалы для зарождения жизни еще в процессе формирования
Ученые из Юго-Западного исследовательского института, Университета Экс-Марсель и Ирландского института перспективных исследований выяснили, как сложные органические молекулы попали на галилеевы луны Юпитера: Европу, Ганимед, Каллисто и Ио. Статьи об этом вышли в журналах The Planetary Science Journal и Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Сложные органические молекулы состоят из углерода, кислорода, азота и других элементов. Из таких химических соединений в будущем может зародиться жизнь.
Лабораторные опыты показывают, что органика образуется, когда ледяные пылинки с метанолом или смесью углекислого газа и аммиака попадают под ультрафиолетовые лучи или немного нагреваются. Подобная среда часто встречается в газопылевых дисках вокруг молодых звезд.
Чтобы понять, как эти процессы шли в нашей системе, исследователи смоделировали, как развивались протосолнечная туманность и околопланетный диск Юпитера. Программа также отслеживала, как ледяные песчинки перемещались в космосе. Это помогло рассчитать, сколько света и тепла получал материал, из которого строились луны.
Ведущий автор одного из исследований Оливье Муси рассказал, что команда сопоставила результаты компьютерной симуляции с данными лабораторных экспериментов. Оказалось, что органика могла появиться как в самой протосолнечной туманности, так и в диске Юпитера.
Компьютерные сценарии показывают, что почти половина ледяных частиц перенесла готовые органические соединения из туманности к Юпитеру, и химический состав молекул при этом не изменился. Одновременно в диске Юпитера было достаточно тепла, чтобы органика синтезировалась прямо на месте. Миллиарды лет назад луны просто впитали в себя материал из обоих источников.
Как формируются крупнейшие спутники Юпитера: основные теории ученых
Астрономы считают, что под ледяной коркой Европы, Ганимеда и Каллисто плещутся океаны. Поскольку сложные молекулы оказались там с самого начала, сейчас на лунах есть вода, источники энергии и базовые химические блоки. Из таких блоков могут сложиться аминокислоты и нуклеотиды. По словам Муси, спутники не были химически пустыми при рождении. Они сразу накопили органику, которая позже могла вступить в реакцию с жидкой водой глубоко под поверхностью.
Сейчас к системе Юпитера летят космические аппараты Europa Clipper от NASA и Juice от Европейского космического агентства. Они собираются изучить состав и структуру лун. Новые знания о химии, физике дисков и движении частиц помогут ученым точно расшифровать данные, которые передадут эти аппараты на Землю.
Иллюстрация на обложке показывает, как сложные органические молекулы (СОМ) могли образоваться в протопланетном диске. Межзвездные ультрафиолетовые частицы (оранжевые стрелки) облучают диск из материалов, создавая ряд условий, которые могут запустить органическую химию, необходимую для образования СОМ, по мере того как ледяные зерна мигрируют радиально и вертикально в диске. Аналогичный процесс переноса и облучения происходит в околопланетном диске Юпитера. (Источник: Юго-западный исследовательский институт)
Самое популярное
