Sciencemag.cz
Doporučujeme
Vědci z Hokkaido University a University of Tokyo získali nové poznatky o vzniku organických sloučenin ve vesmíru. Laboratorně studovali, jak se atomy uhlíku chovají v prostředí ledu.
Předpokládá se, že některé z nejsložitějších organických molekul ve vesmíru vznikají na povrchu zrnek mezihvězdného ledu za velmi nízkých teplot. Ledová zrna vhodná pro tyto reakce se v celém vesmíru vyskytují běžně.
Většina atomů uhlíku původně vznikla při jaderných fúzních reakcích ve hvězdách, které se nakonec rozptýlily do mezihvězdného prostoru, když hvězdy zanikly při explozích supernov. Aby však mohly vzniknout složité organické molekuly, potřebují atomy uhlíku mechanismus, jak se na povrchu ledových zrn setkat s další atomy a vytvořit s nimi chemické vazby. Nový studie takový mechanismus navrhuje.
„Při našich experimentech, kdy jsme v laboratoři rekonstruovali reálné mezihvězdné podmínky, jsme byli schopni detekovat slabě vázané atomy uhlíku, které difundují na povrchu ledových zrn, kde reagují a vytvářejí molekuly C2,“ uvádí spoluautor studie Masashi Tsuge z Hokkaido University. Výzkum odhalil, že k difúzi docházelo při teplotách nad 30 K, přičemž ve vesmíru se difúze atomů uhlíku může aktivovat zřejmě již při 22 K.
Tato zjištění přinášejí dříve přehlížený chemický proces, který vysvětluje, jak by mohly vznikat složitější organické molekuly postupným přidáváním atomů uhlíku (tedy pak i dále k molekule C2 atd.). Předpokládá, že k těmto procesům by mohlo docházet v protoplanetárních discích kolem hvězd, z nichž vznikají planety. Potřebné podmínky mohou existovat také v tzv. průsvitných mračnech (translucent clouds), která se nakonec vyvinou do oblastí tvořících hvězdy. To vše by také mohlo vysvětlit původ chemických látek, které stály i u počátků pozemského života.
Surface Diffusion of Carbon Atoms as a Driver of Interstellar Organic Chemistry, Nature Astronomy (2023). DOI: 10.1038/s41550-023-02071-0
Zdroj: Hokkaido University / Phys.org; přeloženo / zkráceno
