Ένα απρόσμενο εύρημα στο Διάστημα φέρνει τους επιστήμονες αντιμέτωπους με ένα νέο μυστήριο. Ερευνητές εντόπισαν γύρω από ένα νεαρό άστρο μια σπάνια μορφή μεθανόλης, γνωστής και ως ξυλόπνευμα, σε ποσότητες που δεν μπορούν να εξηγήσουν τα σημερινά χημικά μοντέλα.
Η ανακάλυψη αφορά την πλήρως δευτεριωμένη μεθανόλη, ένα μόριο στο οποίο τα άτομα υδρογόνου έχουν αντικατασταθεί από δευτέριο, ένα βαρύτερο ισότοπο του υδρογόνου. Το εντυπωσιακό είναι ότι η συγκεκριμένη μορφή του μορίου εντοπίστηκε σε αφθονία περίπου 100 φορές μεγαλύτερη από εκείνη που προβλέπουν οι θεωρητικοί υπολογισμοί.
Το εύρημα ενδέχεται να αποκαλύψει άγνωστες μέχρι σήμερα χημικές διεργασίες που λαμβάνουν χώρα πολύ πριν από τη δημιουργία πλανητών, προσφέροντας νέα στοιχεία για τον τρόπο με τον οποίο σχηματίζονται τα σύνθετα οργανικά μόρια στο Σύμπαν.
Το νεαρό άστρο που έκρυβε το μυστικό
Η ανακάλυψη έγινε γύρω από το πρωτοάστρο IRAS4A2, το οποίο βρίσκεται σε απόσταση περίπου 1.000 ετών φωτός από τη Γη, μέσα στο μοριακό νέφος του Περσέα.
Οι ερευνητές αξιοποίησαν το ραδιοτηλεσκόπιο ALMA, που βρίσκεται στη Χιλή, στο πλαίσιο του ερευνητικού προγράμματος COMPASS. Η ομάδα μελέτησε 11 κοντινά πρωτοάστρα παρόμοια με τον Ήλιο, αναζητώντας σύνθετα οργανικά μόρια στο περιβάλλον τους.
Στο IRAS4A2 εντόπισαν για πρώτη φορά με σαφήνεια πλήρως δευτεριωμένη μεθανόλη. Πρόκειται, παράλληλα, για την πρώτη ανίχνευση ενός μορίου με τέσσερα άτομα δευτερίου στο διαστρικό Διάστημα.
Η παρουσία του συγκεκριμένου μορίου έχει ιδιαίτερη σημασία, καθώς η δευτερίωση επιτρέπει στους επιστήμονες να παρακολουθούν τη χημική εξέλιξη των ουσιών κατά τη διαδικασία σχηματισμού άστρων και πλανητών.
Πώς δημιουργούνται τα οργανικά μόρια πριν από τους πλανήτες
Τα σύνθετα οργανικά μόρια θεωρείται ότι σχηματίζονται σταδιακά στην επιφάνεια παγωμένων κόκκων διαστρικής σκόνης, μέσα σε εξαιρετικά ψυχρά νέφη αερίων και σκόνης.
Εκεί, άτομα άνθρακα, οξυγόνου και υδρογόνου αντιδρούν μεταξύ τους, δημιουργώντας ολοένα πιο σύνθετες χημικές ενώσεις. Η διαδικασία αυτή μπορεί να ξεκινήσει πολύ πριν από τη γέννηση ενός άστρου και, κατ’ επέκταση, πριν από τον σχηματισμό των πλανητών που ενδέχεται να το περιβάλλουν.
Όταν το νεαρό άστρο αρχίζει να θερμαίνει το περιβάλλον του, οι ενώσεις που βρίσκονται στους παγωμένους κόκκους απελευθερώνονται στην αέρια φάση. Τότε μπορούν να εντοπιστούν με τη βοήθεια ισχυρών τηλεσκοπίων, όπως το ALMA.
Η κατανόηση αυτών των διεργασιών είναι σημαντική για τη μελέτη της προέλευσης των δομικών συστατικών της ζωής και του τρόπου με τον οποίο η χημική πολυπλοκότητα μεταφέρεται από τα διαστρικά νέφη στα νεαρά πλανητικά συστήματα.
Το χημικό μυστήριο που παραμένει άλυτο
Η ερευνητική ομάδα διαπίστωσε ότι η πλήρως δευτεριωμένη μεθανόλη είναι περίπου 100 φορές πιο άφθονη γύρω από το IRAS4A2 από όσο προβλέπουν τα υπάρχοντα χημικά μοντέλα.
Αυτό σημαίνει ότι κάποια διαδικασία ενδέχεται να ευνοεί τον σχηματισμό της σε πολύ μεγαλύτερο βαθμό από όσο υπολογίζουν οι επιστήμονες. Προς το παρόν, όμως, δεν είναι σαφές ποιος μηχανισμός ευθύνεται για αυτή την απόκλιση.
Η ομάδα εντόπισε επίσης φασματικά σήματα που δεν έχει καταφέρει ακόμη να ταυτοποιήσει. Οι ερευνητές εκτιμούν ότι ορισμένα από αυτά μπορεί να προέρχονται από άλλες μορφές μεθανόλης που περιέχουν διαφορετικό αριθμό ατόμων δευτερίου.
Για να επιβεβαιώσουν την υπόθεση, πραγματοποιούν εργαστηριακές μελέτες με στόχο να καταγράψουν με ακρίβεια τις φασματικές ιδιότητες αυτών των μορίων.
Όπως εξηγεί η Σίλβια Σπετσάνο, ερευνήτρια του Ινστιτούτου Εξωγήινης Φυσικής Μαξ Πλανκ, η μελέτη της δευτερίωσης επιτρέπει στους επιστήμονες να χρησιμοποιούν τις ισοτοπικές διαφορές ως ένα είδος χημικής «ταυτότητας», ώστε να παρακολουθούν την ανάπτυξη της μοριακής πολυπλοκότητας.
Η συγκεκριμένη ανακάλυψη δεν αποτελεί απόδειξη ύπαρξης ζωής πέρα από τη Γη. Προσφέρει, ωστόσο, ένα ακόμη σημαντικό στοιχείο για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο σχηματίζονται σύνθετα οργανικά μόρια στο Διάστημα και των χημικών διεργασιών που προηγούνται της δημιουργίας νέων πλανητικών συστημάτων.
Διαβάστηκε περισσότερα: Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics
Με πληροφορίες από το Universetoday
