Οι αστρονόμοι εντόπισαν για πρώτη φορά ένα κρίσιμο μόριο άνθρακα στο διάστημα χρησιμοποιώντας το Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb.

Η ένωση, που ονομάζεται μεθυλοκατιόν ή CH3+, προέρχεται από ένα νεαρό αστρικό σύστημα που βρίσκεται 1.350 έτη φωτός μακριά από τη Γη, στο Νεφέλωμα του Ωρίωνα, σύμφωνα με τη NASA.

Στο Νεφέλωμα του Ωρίωνα, σε ένα νεαρό αστρικό σύστημα που βρίσκεται 1.350 έτη φωτός μακριά από τη Γη, εντοπίστηκε η ένωση μεθυλοκατιόν ή CH3+

Οι ενώσεις του άνθρακα συναρπάζουν τους επιστήμονες επειδή αποτελούν το θεμέλιο για όλη τη ζωή όπως την ξέρουμε και την κατανοούμε. Το μεθυλοκατιόν θεωρείται βασικό συστατικό που βοηθά στη δημιουργία πιο σύνθετων μορίων με βάση τον άνθρακα.

Η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο ξεκίνησε και εξελίχθηκε η ζωή στη Γη θα μπορούσε να βοηθήσει τους ερευνητές να προσδιορίσουν αν είναι δυνατή και αλλού στο σύμπαν. Η μεγάλη ευαισθησία του τηλεσκοπίου Webb, το οποίο βλέπει το σύμπαν μέσω υπέρυθρου φωτός που είναι αόρατο στο ανθρώπινο μάτι, αποκαλύπτει περισσότερα για την οργανική χημεία στο διάστημα.

Αυτή η εικόνα από το MIRI (Mid-Infrared Instrument) του Webb δείχνει μια μικρή περιοχή του Νεφελώματος του Ωρίωνα. Στο κέντρο αυτής της εικόνας βρίσκεται το νεαρό αστρικό σύστημα με τον πρωτοπλανητικό δίσκο d203-506.

Το διαστημικό παρατηρητήριο εντόπισε μεθυλοκατιόν σε έναν πρωτοπλανητικό δίσκο που ονομάζεται d203-506, ο οποίος στροβιλίζεται γύρω από ένα νεαρό ερυθρό νάνο (αστέρας που βρίσκεται στο κάτω μέρος της κύριας ακολουθίας). Αυτοί οι δίσκοι, που αποτελούνται σε μεγάλο βαθμό από αέριο και σκόνη, είναι τα απομεινάρια του σχηματισμού άστρων. Οι πλανήτες γεννιούνται σε αυτά τα μεγάλα αστρικά φωτοστέφανα, δημιουργώντας πλανητικά συστήματα.

Μια μελέτη που περιγράφει λεπτομερώς την ανακάλυψη δημοσιεύθηκε τη Δευτέρα στο περιοδικό Nature.

Ο ρόλος της υπεριώδους ακτινοβολίας

Οι ερυθροί νάνοι είναι πολύ μικρότεροι και ψυχρότεροι από τον ήλιο μας, αλλά το σύστημα d203-506 εξακολουθεί να λούζεται από ισχυρό υπεριώδες φως, που προέρχεται από γειτονικά νεαρά, μεγάλα άστρα.

Στα περισσότερα σενάρια, η υπεριώδης ακτινοβολία εξαλείφει τα οργανικά μόpια, αλλά η ομάδα προέβλεψε ότι η ακτινοβολία θα μπορούσε να παρέχει μια απαραίτητη πηγή ενέργειας που επιτρέπει τον σχηματισμό μεθυλοκατιόντων.

Αφού σχηματιστεί το CH3+, οδηγεί σε πρόσθετες χημικές αντιδράσεις που επιτρέπουν τη δημιουργία πιο σύνθετων μορίων άνθρακα, ακόμη και σε χαμηλές θερμοκρασίες στο διάστημα.

Σε αυτές τις εικόνες το Webb εστιάζει στο Νεφέλωμα του Ορίωνα και κάτω δεξιά βλέπουμε το νεαρό αστρικό σύστημα με τον πρωτοπλανητικό δίσκο d203-506

Ενώ το μεθυλοκατιόν δεν αντιδρά αποτελεσματικά με το υδρογόνο, το μόριο που βρίσκεται σε μεγαλύτερη αφθονία στο σύμπαν, αντιδρά καλά με ένα ευρύ φάσμα άλλων μορίων. Εξαιτίας αυτής της χημικής ιδιότητας, οι αστρονόμοι θεωρούν εδώ και καιρό το CH3+ ένα σημαντικό δομικό στοιχείο της διαστρικής οργανικής χημείας. Αλλά το μεθυλοκατιόν δεν είχε ανιχνευθεί στο διάστημα μέχρι τώρα.

«Αυτή η ανίχνευση επικυρώνει όχι μόνο την απίστευτη ευαισθησία του Webb, αλλά και την κεντρική σημασία του CH3+ στη διαστρική χημεία», αναφέρει σε ανακοίνωσή της η συν-συγγραφέας της μελέτης Marie-Aline Martin-Drumel, ερευνήτρια στο Ινστιτούτο Μoριακών Επιστημών του Ορσέ, στο γαλλικό Πανεπιστήμιο Παρί-Σακλαί.

Οι ερευνητές εντόπισαν στον πρωτοπλανητικό δίσκο d203-506 διαφορετικά μόpια από εκείνα που βρίσκονται σε τυπικούς δίσκους και καθόλου νερό, σύμφωνα με τη μελέτη.

«Αυτό δείχνει ξεκάθαρα ότι η υπεριώδης ακτινοβολία μπορεί να αλλάξει εντελώς τη χημεία ενός πρωτοπλανητικού δίσκου. Θα μπορούσε πραγματικά να διαδραματίσει κρίσιμο ρόλο στα πρώτα χημικά στάδια της προέλευσης της ζωής», σημειώνει σε ανακοίνωσή του ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Olivier Berné, ερευνητής αστροφυσικής στο Εθνικό Κέντρο Επιστημονικών Ερευνών της Τουλούζης.