Органические молекулы астероида Рюгу старше Солнечной системы

Сжигая растения из Австралии, исследователи обнаружили, что некоторые молекулы, обнаруженные в астероидах и метеоритах, сформировались задолго до появления Солнца, в холодной среде межзвездного пространства. Но обо всем по порядку.

Органические молекулы астероида Рюгу старше Солнечной системы 1
© freepik.com

Три года назад космический аппарат японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) «Хаябуса-2» доставил на Землю образцы с поверхности и из-под поверхности астероида Рюгу, и в ходе их анализа ученые обнаружили множество интересных молекул. Средин них оказались полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) — высокомолекулярные органические соединения.

Нафталин, используемый в производстве ПВХ, клея, фармацевтических препаратов, смол, смазывающих веществ и т. д., является одним из хорошо известных ПАУ, но многие из них можно найти в нефти, природном газе и угле, а также в сгоревших органических веществах. ПАУ бывают разных размеров и структур. Исследователи сравнили ПАУ, найденные в образцах Рюгу и Мурчисонского метеорита, который упал на Землю более пяти десятилетий назад, с ПАУ, образовавшимися при горении растений.

В частности, ученые сравнивали изотопы, которые представляют собой различные версии одного и того же элемента. Изотопы имеют одинаковые химические свойства, но разное количество нейтронов в ядрах, что делает их немного тяжелее или легче. И, как правило, более редкие изотопы радиоактивны. Например, у углерода есть изотопы; самый распространенный из них известен как углерод-12, но в природе встречаются также углерод-13 и углерод-14.

«Мы провели эксперименты по контролируемому сжиганию австралийских растений, которые изотопно сравнивали с ПАУ из образцов с астероида Рюгу, которые были доставлены на Землю японским космическим аппаратом в 2020 году, и метеорита Мурчисон, упавшего в Австралии в 1969 году, — комментирует ход эксперимента Клити Грайс, геохимик из Куртинского университета и соавтор исследования. — Были проанализированы связи между легкими и тяжелыми изотопами углерода, чтобы определить температуру, при которой они образовались».

Органические молекулы астероида Рюгу старше Солнечной системы 2
Кусочки астероида Рюгу, доставленные зондом «Хаябуса-2» / © JAXA

Команда обнаружила, что изотопы в самых простых и легких ПАУ (например, нафталине), прибывших из космоса, должны были образоваться вдали от звезд и твердых тел, где температура была на сотни градусов ниже нуля. Другими словами, большинство ПАУ, обнаруженных в образцах Рюгу и Мурчисонского метеорита, сформировались до того, как начало светить Солнце. Но некоторые из них, более крупные, образовались в эпоху существования Солнечной системы.

«Отдельные ПАУ с Рюгу и Мурчисона, как выяснилось, имеют разные характеристики: мелкие, вероятно, образовались в холодном космосе, а крупные — в более теплой среде, например, вблизи звезды или внутри небесного тела», — добавила Грайс.

К счастью, теперь на Земле стало еще больше образцов астероидов, благодаря миссии NASA OSIRIS-REx, которая доставила образцы с астероида Бенну. Будущие масштабные исследования потенциально помогут ученым понять, когда и где появились строительные блоки планет и даже жизнь.

«Это исследование дает нам ценные сведения о том, как органические соединения образуются за пределами Земли и откуда они берутся в космосе, — добавил доктор Алекс Холман, соавтор исследования, также представляющий Университет Кертин. — Использование высокотехнологичных методов и нестандартных экспериментов показало, что некоторые ПАУ на астероидах могут образовываться в холодном космосе».

Органические молекулы астероида Рюгу старше Солнечной системы 3

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *