Sciencemag.cz
Doporučujeme
Organické sloučeniny halogenů nejsou indikátorem života – byly pravděpodobně již součástí takzvané ‚primordiální polévky‘, na Zemi i exoplanetách.
Pozorování provedená pomocí radioteleskopu ALMA a kosmické sondy Rosetta odhalila přítomnost chlormetanu (molekuly známé také pod názvem Freon-40) v plynu vyskytujícím se v okolí mladé hvězdy i kometárního jádra. Sloučeniny halogenů vznikají při organických procesech na planetě Zemi. Poprvé se však zástupce této skupiny podařilo detekovat i v mezihvězdném prostoru. Objev naznačuje, že tyto molekuly by nemusely být tak dobrými indikátory života, jak se dříve myslelo, ale naopak by mohly být důležitou součástí hmoty, ze které se rodí planety. Výsledek, který byl publikován ve vědeckém časopise Nature Astronomy, poukazuje na náročnost pátrání po chemických indikátorech přítomnosti života mimo planetu Zemi.
S využitím dat získaných pomocí radioteleskopu ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) v Chile a přístroje ROSINA pracujícího na palubě kosmické sondy Rosetta (ESA) se týmu astronomů podařilo objevit slabé známky přítomnosti chlormetanu (methylchloridu, CH3Cl) – molekuly, která je známá také jako Freon-40. Sloučenina byla pozorována v mladém hvězdném systému IRAS 16293-2422 [1] ležícím asi 400 světelných let od nás a také ve Sluneční soustavě v okolí jádra komety 67P/Churyumov-Gerasimenko. Pozorování provedená pomocí ALMA představují vůbec první detekci stabilní organické sloučeniny halogenu v mezihvězdném prostoru [2].
Organické sloučeniny halogenů obsahují většinou chlor či fluor vázaný s uhlíkem a někdy i dalšími prvky. Na Zemi tyto sloučeniny vznikají při některých biologických procesech – vytváří je celá řada organismů od lidí po houby. Jsou však také produkovány průmyslově při výrobě barviv nebo léků [3].
Nedávný objev jedné takové molekuly – chlormetanu – v okolí objektů, které musejí vývojově předcházet existenci života, je možné vnímat jako zklamání. Starší výzkumy totiž naznačovaly, že tyto molekuly by naopak mohly být považovány za známky přítomnosti života.
„Objev této molekuly poblíž mladé hvězdy podobné Slunci je skutečně překvapivý,“ říká vedoucí autorka článku Edith Fayolle, výzkumná pracovnice Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (Cambridge, Massachusetts, USA). „Vznik molekuly jsme nepředvídali a její výskyt v tak vysoké koncentraci je udivující. Nyní je jisté, že tyto molekuly přirozeně vznikají ve hvězdných porodnicích a poskytují informace o chemickém vývoji planetárních systémů, včetně Sluneční soustavy.“
Výzkum extrasolárních planet pokročil dalece za jejich pouhé hledání – v současnosti je známo přes 3000 planet mimo Sluneční soustavu. Vědci dnes pátrají po chemických indikátorech, které by mohly ukazovat na potenciální přítomnost života na těchto planetách. K tomu je však naléhavě potřeba zjistit, které molekuly skutečně lze použít jako indikátory života. Nalezení těch správných sloučenin je naneštěstí velmi problematické.
„Objev organických sloučenin halogenů v mezihvězdném médiu pomocí ALMA nám rovněž říká něco o počátečních podmínkách pro organickou chemii na površích planet. Tyto chemické procesy jsou velmi důležitým krokem v řetězci vedoucím k původu života,“ dodává spoluautorka práce Karin Öberg. „Na základě našeho objevu lze říci, že organické sloučeniny halogenů byly pravděpodobně již součástí takzvané ‚primordiální polévky‘, a to jak na povrchu Země, tak rodících se extrasolárních planet.“
To naznačuje, že se astronomové ve svých původních úvahách vydali opačnou cestou. Místo toho, aby tyto molekuly byly indikátory přítomnosti života, mohlo by se naopak jednat o důležitou sloučeninu, která se zapojovala do málo známých procesů vedoucích ke vzniku života.
Spoluautor článku Jes Jørgensen (Niels Bohr Institute, University of Copenhagen) říká: „Tento výsledek prokazuje možnosti radioteleskopu ALMA detekovat astrobiologicky zajímavé molekuly u mladých hvězdných systémů, kde se mohou rodit nové planety. S pomocí ALMA jsme dříve nalezli jednoduché cukry a aminokyseliny u různých typů hvězd. Objev chlormetanu u komety 67P dále upevňuje spojitost mezi předbiologickou organickou chemií vzdálených protohvězd a naší vlastní Sluneční soustavou.“
Astronomové rovněž srovnali relativní množství molekul chlormetanu obsahujících různé izotopy chloru pro mladý hvězdný systém IRAS 16293-2422 a jádro komety 67P a zjistili podobné koncentrace. To podporuje domněnku, že mladý planetární systém může zdědit chemické složení oblaku, ze kterého se zformovala jeho mateřská hvězda. Otevírá se tak možnost, že organické sloučeniny halogenů se mohly na planety v mladém systému dostat během procesů formování například prostřednictvím impaktů kometárních jader.
„Naše výsledky ukazují, že se máme stále co učit, pokud jde o vznik organických sloučenin halogenů,“ dodává Edith Fayolle. „Je potřeba provést další pátrání po těchto molekulách i u jiných protohvězd a komet. Jedině tak lze najít uspokojivou odpověď.“
Převzato ze stránek Hvězdárny Valašské Meziříčí
Poznámky
[1] Tato protohvězda je binární systém obklopený molekulárním oblakem. Nachází se v oblasti s probíhajícím zrodem hvězd známé jako Rho Ophiuchi star-formin region. Ta je mimořádně vhodným cílem pro pozorování pomocí ALMA. [2] Použitá data byla získána v rámci projektu PILS (ALMA Protostellar Interferometric Line Survey). Cílem této přehlídky je průzkum chemické komplexity okolí hvězdy IRAS 16293-2422 s pomocí detailních pozorování (rozlišení odpovídající velikosti Sluneční soustavy) v celém rozsahu vlnových délek dostupných pro ALMA v atmosférickém okně kolem 0,8 mm. [3] Freony byly v minulosti hojně využívány jako chladící médium, v současnosti je však jejich použití zakázáno, jelikož mají zásadní vliv na degradaci ochranné ozónové vrstvy planety Země.
