H αποκάλυψη της προ-αστρικής χημείας των πάγων!
Από το διαστημικό τηλεσκόπιο
«Τζέιμς Γουέμπ – James Webb»
Στο μοριακό νέφος
«Χαμαιλέοντας Ι»
Επιμέλεια: Νίκος Μόσχοβος
Η άποψη του διαστημικού τηλεσκοπίου Webb για το μοριακό σύννεφο μοριακό νέφος «Χαμαιλέοντας Ι». Φωτογραφία: © NASA, ESA, CSA, and M. Zamani (ESA/Webb); Science: M. K. McClure (Leiden Observatory), F. Sun (Steward Observatory), Z. Smith (Open University), and the Ice Age ERS Team
Τη σκοτεινή πλευρά της προ-αστρικής χημείας των πάγων αποκάλυψε μια διεθνή ομάδα αστρονόμων μέσω της χρησιμοποίησης του διαστημικού τηλεσκοπίου«Τζέιμς Γουέμπ- James Webb» των NASA- ESA-CSA κάνοντας ένα πρώτο μεγάλό βήμα προς τη κατανόηση των δομικών στοιχείων της ζωής!
Η ανακάλυψη
των διαφορετικών πάγων!
Πρόκειται για την ανακάλυψη διαφορετικών πάγων, οι οποίοι βρίσκονται στις πιο σκοτεινές και ψυχρότερες περιοχές ενός μοριακού νέφους που έχει μετρηθεί μέχρι και σήμερα!Αυτό το επιστημονικό αποτέλεσμα επιτρέπει στους αστρονόμους να εξετάσουν τα απλά παγωμένα μόρια, που θα ενσωματωθούν σε μελλοντικούς εξωπλανήτες. Η ανακάλυψη αυτή «άνοιξε ένα νέο παράθυρο» για την ανίχνευση της προέλευσης των πιο περίπλοκων μορίων που αποτελούν το πρώτο βήμα στη δημιουργία των δομικών στοιχείων της ζωής!
Τα ελαφρά στοιχεία
που κάνουν κατοικήσιμο
ένα πλανήτη!
Σύμφωνα με τους επιστήμονες, , οι πάγοι θεωρούνται ένα ζωτικό συστατικό για τη δημιουργία κατοικήσιμων πλανητών, καθώς είναι οι κύριοι φορείς πολλών βασικών ελαφρών στοιχείων – δηλαδή του άνθρακα, του υδρογόνου, του οξυγόνου, του άζωτου και του θείου (που αναφέρονται συλλογικά ως CHONS).
Αυτά τα στοιχεία είναι σημαντικά συστατικά, τόσο στις πλανητικές ατμόσφαιρες, όσο και σε μόρια όπως είναι τα σάκχαρα, οι αλκοόλες και τα απλά αμινοξέα. Οι επιστήμονες θεωρούν ότι αυτά τα ελαφρά στοιχεία «παραδόθηκαν» στην επιφάνεια της Γης από κρούσεις με παγωμένους κομήτες ή αστεροειδείς!
Οι πάγοι
και το Ηλιακό Σύστημα
Επιπλέον, οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι τέτοιοι πάγοι ήταν πιθανότατα ήδη παρόντες στο σκοτεινό σύννεφο ψυχρής σκόνης και αερίου, το οποίο τελικά κατέρρευσε, για να δημιουργήσει το Ηλιακό Σύστημά μας.
Σε αυτές τις περιοχές του διαστήματος, οι κόκκοι παγωμένης σκόνης παρέχουν ένα μοναδικό περιβάλλον για τη συνάντηση των ατόμων και των μορίων, κάτι που μπορεί να προκαλέσει χημικές αντιδράσεις, οι οποίες σχηματίζουν πολύ κοινές ουσίες,όπως είναι και το νερό!
Το επίτευγμα
Από τα μέλη της συγκεκριμένης διεθνούς ομάδας αστρονόμων ανακοινώθηκε πως επιτεύχθηκε μια σε βάθος απογραφή των βαθύτερων- ψυχρότερων πάγων που έχουν μετρηθεί μέχρι και σήμερα σε ένα μοριακό σύννεφο!
Εκτός από απλούς πάγους, όπως είναι το νερό, μπόρεσε η ερευνητική ομάδα να αναγνωρίσει κατεψυγμένες μορφές ενός ευρέος φάσματος μορίων, που αποτελούνται από διοξείδιο του άνθρακα, αμμωνία, μεθάνιο έως και το απλούστερο πολύπλοκο οργανικό μόριο της μεθανόλης!
Οι παγωμένοι κόκκοι
της δημιουργίας αστεριών
ή πλανητών
Αυτή είναι η πιο ολοκληρωμένη απογραφή, που έχει γίνει μέχρι και σήμερα ως προς τα παγωμένα συστατικά, τα οποία είναι διαθέσιμα για τη δημιουργία των μελλοντικών γενεών αστεριών και πλανητών, προτού θερμανθούν κατά τη διάρκεια του σχηματισμού των νεαρών αστεριών.Αυτοί οι παγωμένοι κόκκοι μεγαλώνουν σε μέγεθος καθώς διοχετεύονται στους πρώτους πλανητικούς δίσκους αερίου και σκόνης γύρω από αυτά τα νεαρά αστέρια. Με αυτό το τρόπο επιτρέπουν στους αστρονόμους να μελετήσουν όλα τα πιθανά παγωμένα μόρια, τα οποία θα ενσωματωθούν σε μελλοντικούς εξωπλανήτες.
Δήλωση πρώτης ερευνήτριας
«Τα αποτελέσματά μας παρέχουν πληροφορίες για το αρχικό, το σκοτεινό στάδιο χημείας του σχηματισμού του πάγου στους κόκκους της διαστρικής σκόνης που θα αναπτυχθούν στα βότσαλα μεγέθους εκατοστών από τα οποία σχηματίζονται οι πλανήτες σε δίσκους», δήλωσε η αστρονόμος του Παρατηρητηρίου του Λέιντεν και κύρια ερευνήτρια του προγράμματος παρατήρησης, Μελίσα Μακ Κλουρ.
«Αυτές οι παρατηρήσεις «ανοίγουν ένα νέο παράθυρο» στις οδούς του σχηματισμού για τα απλά και πολύπλοκα μόρια, τα οποία χρειάζονται για να γίνουν τα δομικά στοιχεία της ζωής»!
Πριν να γεννηθούν
τα αστέρια!
Η επιστημονική ομάδα βρήκε σε αυτούς τους πυκνούς πάγους και στοιχεία για πρεβιοτικά μόρια, που είναι πιο πολύπλοκα από τη μεθανόλη νέφους.Παρόλο, που δεν απέδωσαν οριστικά αυτά τα σήματα σε συγκεκριμένα μόρια φαίνεται πως τα αποτελέσματα αποδεικνύουν για πρώτη φορά ότι σχηματίζονται πολύπλοκα μόρια στα παγωμένα βάθη των μοριακών νεφών, πριν να γεννηθούν τα αστέρια!
Δήλωση δεύτερου αστρονόμου
«Η αναγνώρισή μας για πολύπλοκα οργανικά μόρια, όπως είναι η μεθανόλη και πιθανώς η αιθανόλη, υποδηλώνει ακόμη ότι πολλά συστήματα αστεριών και πλανητών που αναπτύσσονται σε αυτό το συγκεκριμένο σύννεφο θα κληρονομήσουν μόρια σε μια αρκετά προηγμένη χημική κατάσταση», εξήγησε ο αστρονόμος του Παρατηρητηρίου του Λέιντεν, Γουίλ Ρότσα, ο οποίος συνέβαλε σ’ αυτή την ανακάλυψη.
«Αυτό θα μπορούσε να σημαίνει ότι η παρουσία των πρεβιοτικών μορίων στα πλανητικά συστήματα αποτελεί ένα κοινό αποτέλεσμα του σχηματισμού άστρων, παρά ένα μοναδικό χαρακτηριστικό του ηλιακού συστήματός μας», πρόσθεσε ο κ. Ρότσα.
Η ανίχνευση του θείου
Μέσω του καρβονυλοσουλφίδιου, μπόρεσαν για πρώτη φορά οι ερευνητές να υπολογίσουν τη ποσότητα θείου που ήταν ενσωματωμένη σε παγωμένους κόκκους της προ-αστρικής σκόνης!
Η συγκεκριμένη ποσότητα που μετρήθηκε είναι μεγαλύτερη απ’ ό,τι είχε παρατηρηθεί προηγουμένως, αλλά εξακολουθεί να είναι μικρότερη από τη συνολική ποσότητα που αναμένεται να υπάρχει σε αυτό το νέφος, με βάση τη πυκνότητά του!
Αυτό ισχύει και για τα άλλα στοιχεία των ελαφρών στοιχείων.
Φωτογραφία: Τα φάσματα του μοριακού νέφους «Χαμαιλέοντας Ι». © NASA, ESA, CSA, and J. Olmsted (STScI), K. Pontoppidan (STScI), N. Crouzet (Leiden University), and Z. Smith (Open University)
Η βασική πρόκληση
για τους αστρονόμους
Μια βασική πρόκληση για τους αστρονόμους είναι να κατανοήσουν το πού κρύβονται ακριβώς αυτά τα στοιχεία: Σε πάγους, σε υλικά που μοιάζουν με αιθάλη ή σε βράχους. Η ποσότητα των ελαφρών στοιχείων σε κάθε τύπο του υλικού καθορίζει πόσα από αυτά τα στοιχεία καταλήγουν σε ατμόσφαιρες των εξωπλανητών και πόσα στο εσωτερικό των ίδιων πλανητικών σωμάτων.
«Το γεγονός ότι δεν έχουμε δει όλα τα ελαφρά στοιχεία, που περιμέναμε, μπορεί να υποδηλώνει ότι είναι εγκλωβισμένα σε πιο βραχώδη ή αιθαλικά υλικά, τα οποία δε μπορούμε να μετρήσουμε», εξήγησε η κ. Μακ Κλουρ .«Αυτό θα μπορούσε να επιτρέψει μία μεγαλύτερη ποικιλομορφία στη σύνθεση του όγκου των επίγειων πλανητών», σημείωσε με νόημα η αστρονόμος.
Τα χημικά
δακτυλικά αποτυπώματα
Οι πάγοι ανιχνεύθηκαν και μετρήθηκαν μετά από μελέτη για το πώς το αστρικό φως πέρα από το μοριακό νέφος απορροφά τα παγωμένα μόρια σε συγκεκριμένα μήκη κύματος υπέρυθρων, τα οποία είναι ορατά στο διαστημικό τηλεσκόπιο «Τζέιμς Γουέμπ».
Αυτή η διαδικασία αφήνει πίσω διάφορα χημικά δακτυλικά αποτυπώματα, τα οποία είναι γνωστά ως φάσματα απορρόφησης, τα οποία μπορούν να συγκριθούν με εργαστηριακά δεδομένα για να εντοπιστούν ποιοι πάγοι υπάρχουν στο μοριακό νέφος.
Σε αυτή τη μελέτη, η ερευνητική ομάδα στόχευσε σε θαμμένους πάγους, που βρίσκονται στη πολύ κρύα- πυκνή περιοχή του μοριακού νέφους «Χαμαιλέοντας Ι» και η οποία είναι δύσκολο να διερευνηθεί. Η περιοχή αυτή βρίσκεται 500 έτη φωτός από τη Γη και η οποία αυτή τη στιγμή σχηματίζει δεκάδες νεαρά αστέρια!
Οι πάγοι βυθίζονται
σ’ ένα συνεχές αστρικό φως!
«Απλώς δε θα μπορούσαμε να έχουμε παρατηρήσει αυτούς τους πάγους χωρίς το διαστημικό τηλεσκόπιο «Γουέμπ»», υπογράμμισε ο επιστήμονας του προγράμματος του Επιστημονικού Ινστιτούτο του ίδιου Διαστημικού Τηλεσκοπίου, Κλάους Ποντοπιντάν, ο οποίος συμμετείχε σε αυτήν την έρευνα.
«Οι πάγοι εμφανίζονται ως βυθίσεις σε ένα συνεχές αστρικό φως. Σε περιοχές που είναι τόσο κρύες και πυκνές, είναι μπλοκαρισμένο το μεγάλο μέρος του φωτός από το άστρο του φόντου και η εξαιρετική ευαισθησία του διαστημικού τηλεσκοπίου «Γουέμπ» ήταν απαραίτητη για να ανιχνεύσει το φως των αστεριών και επομένως να αναγνωρίσει τους πάγους στο μοριακό νέφος», σημείωσε ο κ. Ποντοπιντάν,
Τα επόμενα
ερευνητικά βήματα
Η ερευνητική ομάδα της Εποχής των Παγετώνων στο διάστημα έχει ήδη σχεδιάσει τις περαιτέρω παρατηρήσεις και ελπίζει να εντοπίσει το «ταξίδι», που κάνουν οι πάγοι από το σχηματισμό τους μέχρι και το σύνολο των παγωμένων κομητών.
«Αυτό είναι μόνο το πρώτο σε μια σειρά φασματικών στιγμιότυπων που θα λάβουμε για να δούμε το πώς οι πάγοι εξελίσσονται από την αρχική τους σύνθεση στις περιοχές σχηματισμού κομητών των πρώτων πλανητικών δίσκων.Αυτό θα μας πει ποιο μείγμα πάγου – και επομένως ποια στοιχεία – μπορεί τελικά να παραδοθεί στις επιφάνειες των επίγειων εξωπλανητών ή να ενσωματωθεί στις ατμόσφαιρες γιγάντιων πλανητών αερίου ή πάγου», κατέληξε η κ. Μακ Κλουρ.
©Typologos.com 2023
