Вчені знайшли «нітрили» в міжзоряній хмарі
Вчені знайшли «нітрили» в міжзоряній хмарі

Вчені знайшли «нітрили» в міжзоряній хмарі

У молекулярній хмарі Тельця, одному з найближчих до Землі зоряних ясел, вчені знайшли дві молекули, що містять нітрил, і це неймовірно цікаво, оскільки саме ці молекули можуть розкрити інформацію про походження життя у Всесвіті, яким ми його знаємо.

Молекулярна хмара Тельця (TMC-1) — це міжзоряна хмара в сузір’ях Тельця та Вознича, а нещодавно відкриті молекули в ній відомі як малононітрил і малеонітрил. Молекули були виявлені з використанням даних поточного дослідження лінії QUIJOTE TMC-1, яке виконується за допомогою телескопа Yebes в Іспанії. Коротко кажучи, їх присутність свідчить про те, що в космосі відбуваються складні хімічні процеси — процеси, які можуть містити підказки до правди про те, як виникло життя.

«Дінітрили, як і малононітрил, були визнані попередниками в пребіотичному синтезі пуринів і піримідинів, які є основою РНК і ДНК», — пояснив Марселіно Агундес Чіко, дослідник Фундаментального інституту фізичної науки (CSIC) у Мадриді. Іспанія, повідомляє Space.com. «Чим більше ми досліджуємо, тим більше розуміємо, що молекулярні хмари здатні синтезувати пребіотичні молекули».

Останніми роками в астрохімії відбувся захоплюючий етап, коли нові методи спостереження та передові телескопи дозволили вченим виявити сплеск нових молекул у космосі з дивовижною складністю. «Здається, немає обмежень для ступеня хімічної складності, яку здатний виготовити міжзоряний простір», — сказав Агундес. «Холодні міжзоряні хмари більше не вважаються інертними місцями, а дуже активними хімічними лабораторіями».

Серед усіх поширених типів молекул є ті, що містять нітрильну групу, яка складається з потрійних зв’язків атомів вуглецю та азоту. Такого роду молекули насправді надзвичайно рясні. «Нітрильна група надзвичайно стабільна», — сказав Агундес. «Вуглець і азот утримуються разом завдяки потрійному зв’язку, який виявляється одним із найміцніших хімічних зв’язків у природі».

Читайте також -  Нейтронні зірки стикаються, створюючи важкі елементи в космічному пеклі

Однак міжзоряна хімія відрізняється від хімії, яка відбувається на Землі, де реакції зазвичай призводять до найбільш стабільних продуктів. У космосі, який є холодним середовищем з низьким рівнем енергії, результат хімічних реакцій більше залежить від швидкості або ймовірності реакції, а не від стабільності. Це означає, що реакції, які відбуваються швидко, навіть якщо вони не призводять до найстабільніших продуктів, мають тенденцію домінувати над повільнішими реакціями. Нітрили загалом дуже поширені в космосі, що говорить нам про те, що їх не лише легко утворювати, але й що вони дуже стійкі до руйнування.

Ця стабільність у поєднанні з імовірністю їх утворення фактично робить нітрили більш поширеними, ніж інші типи молекул, які можуть легше розкладатися або реагувати. Щоб пов’язати нещодавно відкриті молекули нітрилу з хімією, яка могла стати причиною життя на Землі, астрохіміки повинні визначити міжзоряні реакції, які їх спричинили. Тому Агундес і його колеги шукали інші молекули, які могли б служити вихідними матеріалами для двох нітрилів, які вони виявили, пропонуючи потенційне розуміння шляхів реакцій, залучених до їх утворення.

Ось що вони знайшли.

Команда повідомляє, що малононітрил і малеонітрил були у вісім і три рази менше в хмарі TMC-1, відповідно, порівняно з аналогічними молекулами, в яких один із потрійних зв’язків азоту замінений потрійним зв’язком вуглець-вуглець.

Можливі реакційноздатні види, відомі як «радикал», які можуть призводити до утворення як молекул, що містять вуглець-вуглецевий потрійний зв’язок, так і малононітрилу та малононітрилу, також виявились приблизно в десять разів більшими у формі вуглецю порівняно з до нітрильних радикалів. «[Потрійний зв’язок вуглець-вуглець] дуже важко розірвати після того, як він утвориться, і TMC-1 багатий вуглеводнями», – сказав Агундес. Тому не дивно, що молекул на основі вуглецю більше, ніж молекул на основі нітрилу.

Читайте також -  Поблизу молодих зірок виявили "небезпечні зони" для формування планет

Команда змогла запропонувати шлях реакції для виробництва малеонітрилу за допомогою хімічного моделювання. Однак дослідники наткнулися на стінку з малононітрилом: вони не змогли довести, як він утворюється в холодній міжзоряній хмарі.

За словами Агундеса, це пов’язано з проблемою, яка стоїть перед галуззю, а саме: темпи нових відкритих молекул випереджають здатність існуючих моделей пояснити, як вони утворюються. Наприклад, малеонітрил зараз не включений в хімічні бази даних.

«Величезна швидкість, з якою молекули відкриваються в космосі [за останні] три роки чи близько того, не може бути перетравлена ​​хімічними моделями», — пояснив Агундес. «Багато з виявлених молекул навіть не включені в реакційні мережі, які використовуються в астрохімії. Щоб зрозуміти, як вони утворюються, нам потрібно дослідити багато нових реакцій».

Агундес каже, що зараз вони працюють над рішенням, яке опублікують у майбутньому дослідженні. Однак дані, зібрані тут, а також дані інших дослідницьких досліджень, допомагають створити зростаючу платформу знань, яку вчені зможуть використовувати, щоб з’ясувати таємницю життя у Всесвіті — і, можливо, одного разу знайти її в іншому місці. .

«Дані, які ми маємо для інших хмар, не такі чутливі, але немає причин вважати TMC-1 особливим», — сказав Агундес. «Дуже ймовірно, що хімія, яку ми виявляємо в TMC-1, також має місце в багатьох інших молекулярних хмарах у нашій галактиці.

«Той факт, що тепер ми знаємо, що їх багато в міжзоряних хмарах, додає додаткову частину головоломки пребіотичних молекул, які, як ми точно знаємо, синтезуються в міжзоряному просторі», — підсумував він.

Источник материала
loader
loader