Эти молекулы, вероятно, старше самой Солнечной системы.
Исследователи обнаружили, что некоторые молекулы, найденные в астероидах и метеоритах, образовались задолго до Солнца, в холодной среде межзвездного пространства.
Три года назад аппарат “Хаябуса-2” доставил на Землю образцы с поверхности и под поверхностью астероида Рюгу, и в них было обнаружено множество интересных молекул. Среди них – полициклические ароматические углеводороды (ПАУ).
Нафталин – один из известных ПАУ, но его много в нефти, природном газе и угле, а также в сгоревших органических веществах. Полициклические ароматические углеводороды имеют различные размеры и структуру. Исследователи сравнили ПАУ, найденные на Рюгу и в метеорите Мерчисон, который упал на Землю пять десятилетий назад, с примерами, образовавшимися при горении растений.
В частности, они 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 фрагментов астероида Рюгу, доставленных на Землю японским космическим кораблем в 2020 году, и метеорита Мерчисон, упавшего в Австралии в 1969 году. Связи между легкими и тяжелыми изотопами углерода в ПАУ были проанализированы, чтобы определить температуру, при которой они образовались”, – говорится в заявлении соавтора работы профессора Клити Грайс из Университета Куртина.
Команда обнаружила, что изотопы в самых простых и легких ПАУ (например, нафталине) из космоса должны были образоваться вдали от звезд и твердых тел, где температура была на сотни градусов ниже нуля. Это было до того, как начало светить Солнце. Но некоторые из них, более крупные, образовались уже в эпоху существования Солнечной системы.
“Отдельные ПАУ с Рюгу и Мурчисона имеют разные характеристики: мелкие, вероятно, образовались в холодном космосе, а крупные – в более теплой среде, например, вблизи звезды или внутри небесного тела”, – добавил профессор Грайс.
Благодаря возвращению OSIRIS-REx с материалом с Бенну, теперь на Земле стало еще больше образцов астероидов. Подобный анализ и еще большая работа потенциально помогут ученым понять, когда и где появились строительные блоки планет или даже жизнь.
“Это исследование дает нам ценные сведения о том, как органические соединения образуются за пределами Земли и откуда они берутся в космосе”, – добавил соавтор исследования доктор Алекс Холман, также представляющий Университет Кертина. “Использование высокотехнологичных методов и творческих экспериментов показало, что некоторые ПАУ на астероидах могут образовываться в холодном космосе”.
Исследование опубликовано в журнале Science.
Читайте также: На астероиде Эрос обнаружена загадочная “башня”