انطباع فنان عن القرص المترب الذي يدور حول IRS 46. حقوق الصورة: NASA / JPL-Caltech انقر للتكبير
وجد علماء الفلك في مرصد دبليو. لأول مرة ؟؟ bf؟ بعض المركبات الأساسية اللازمة لبناء الجزيئات العضوية وأحد القواعد الموجودة في الحمض النووي داخل المناطق الداخلية للقرص المكون للكوكب. يقع الكائن المعروف باسم "IRS 46" في مجرة درب التبانة ، على بعد 375 سنة ضوئية من الأرض ، في كوكبة Ophiuchus. وستنشر النتائج في العدد القادم من رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.
"نرى جزيئات عضوية مسبقة الحيوية في المذنبات والكواكب الغازية العملاقة في نظامنا الشمسي ونتساءل ، من أين أتت هذه المواد الكيميائية؟" قال الدكتور مارك قسيس ، دعم الفلك في مرصد دبليو كيك. "يتيح لنا تلسكوب سبيتزر الفضائي دراسة هذه الأشياء النجمية الشابة بطرق جديدة وكاشفة ، مما يمنحنا أدلة مثيرة حول المكان الذي قد تتكون فيه الحياة في الكون."
يوجد المركبان العضويان الموجودان - الأسيتيلين وسيانيد الهيدروجين - بشكل شائع في نظامنا الشمسي ، مثل أجواء كواكب الغاز العملاقة ، والأسطح الجليدية للمذنبات ، وجو أكبر قمر زحل ، تيتان . تم اكتشاف أنواع أخرى تحتوي على الكربون ، وهي ثاني أكسيد الكربون ، على نطاق واسع في أجواء كوكب الزهرة والأرض والمريخ.
"إذا أضفت سيانيد الهيدروجين والأسيتيلين والماء معًا في أنبوب اختبار ، ومنحتهم سطحًا مناسبًا يتم التركيز عليه والتفاعل معه ، فستحصل على عدد كبير من المركبات العضوية بما في ذلك الأحماض الأمينية وقاعدة بيورين DNA تسمى الأدينين ، قال كيك الفلكي الدكتور جيفري بليك ، من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في باسادينا والمؤلف المشارك للورقة. "الآن ، يمكننا اكتشاف هذه الجزيئات نفسها في منطقة كوكب نجم يبعد مئات السنين الضوئية."
إن وجود أقراص غنية بالغاز حول النجوم الصغيرة معروف جيدًا ، ولكن لا يُفهم إلا القليل عن التركيب الكيميائي في الداخل. سيساعد اكتشاف الأسيتيلين وسيانيد الهيدروجين في أحد هذه الأقراص الفلكيين على فهم هذه الأقراص بشكل أفضل ، حيث قد تتشكل الأنظمة الشمسية المستقبلية يومًا ما وربما تؤدي إلى الحياة.
وأوضح قسيس: "اكتشف سبيتزر شيئًا فريدًا للغاية - بروتوستار صغير بقرص مترب يظهر عند رؤيته من الأرض مائلًا في السماء ، على غرار كيفية ظهور بعض المجرات". "تتيح زاوية العرض هذه للفريق استخدام بيانات Keck-NIRSPEC لدراسة المناطق الداخلية للقرص. وأخبرت النتائج الفريق بالضبط كيف كان القرص يتحرك وتشير إلى أنه قد تكون هناك رياح نجمية قادمة من المنطقة الداخلية. كما ساعد Keck في قياس درجات الحرارة المرتفعة وتركيز الجسيمات في القرص ".
يحجب الغبار والغاز المحيط بنجم صغير ضوءًا مرئيًا ، لكنه يسمح بأطوال موجية أطول ، مثل ضوء الأشعة تحت الحمراء ، بالمرور. يمكن لعلماء الفلك معرفة ما يتكون هذا الغاز والغبار من خلال فصل الضوء إلى أطوال موجية مكونة ، أو ألوان.
منذ عام 2003 ، سمح تلسكوب ناسا سبيتزر الفلكي لعلماء الفلك باستخدام هذه التقنية لدراسة المركبات الجزيئية في الأقراص الكواكب الأولية للأجسام النجمية الشابة. لقد نظر برنامج سبيتزر "c2d legacy" في أكثر من 100 مصدر في خمس مناطق قريبة لتشكيل النجوم وواحد فقط؟ IRS 46 ؟؟ bf؟ أظهر دليلاً واضحًا على احتواء المركبات العضوية في المناطق الدافئة القريبة من النجم حيث من المرجح أن تتشكل الكواكب الأرضية.
قال فريد لاهويس من مرصد ليدن في هولندا ومعهد SRON الهولندي لأبحاث الفضاء: "قد يبدو نظام الأطفال هذا يشبه إلى حد كبير نظامنا قبل مليارات السنين ، قبل ظهور الحياة على الأرض". لاهوس هو المؤلف الرئيسي للورقة التي تصف النتائج.
في حين أن الأحداث الدقيقة التي تؤدي إلى التكاثر الذاتي للأحماض النووية لا تزال غير واضحة ، فقد ثبت أن جزيئات الأسيتيلين (C2H2) وسيانيد الهيدروجين (HCN) تنتج المركبات الأساسية اللازمة لبناء الحمض النووي الريبي والحمض النووي. وجد الفريق أن وفرة سيانيد الهيدروجين (HCN) أعلى بنحو 10000 مرة من تلك الموجودة في الغاز النجمي البارد الذي تولد منه النجوم والكواكب.
تركزت نماذج كيمياء النظام الشمسي المبكر تاريخياً على بيانات من نظامنا الشمسي البدائي ، لكن الاكتشافات الحالية لأقراص الكواكب الأولية فتحت المجال لأنظمة شمسية أخرى غير تلك الخاصة بنا. اقترحت النماذج النظرية وجود كميات كبيرة من الجزيئات العضوية المعقدة في معظم المناطق الداخلية لهذه الأقراص ، ولكن حتى الآن ، لم تكن هناك اختبارات للرصد ممكنة.
للمساعدة في تحديد مكان الغاز الغني بالعضوية بالضبط في IRS 46 ، استخدم الفريق أيضًا بيانات مقياس التيار المتردد من تلسكوب James Clerk Maxwell على Mauna Kea. تشير الإشارات الخافتة التي تمت ملاحظتها مرة أخرى إلى أن المادة تنشأ من القرص الداخلي ، وربما لا توجد أكثر من 10 وحدات فلكية من النجم الأصلي ، وهي مماثلة في المسافة إلى حيث يدور زحل حول الشمس في نظامنا الشمسي. ومع ذلك ، لا يزال هناك الكثير من العمل الإضافي الذي يتعين القيام به لمعرفة ذلك على وجه اليقين.
قال الدكتور Adwin Boogert من Caltech: "الغازات دافئة جدًا ، قريبة من درجة غليان الماء على الأرض أو أعلى منها إلى حد ما". "ساعدت درجات الحرارة العالية هذه على تحديد موقع الغازات في القرص".
تشير نتائج Keck-NIRSPEC إلى وجود رياح نجمية تنبثق من المنطقة الداخلية للقرص تدور حول IRS 46. وقد تنفجر الرياح في النهاية الحطام المتربة في القرص ، وربما تكشف عن وجود كواكب صخرية تشبه الأرض في عدة ملايين من السنين.
يدير مختبر الدفع النفاث مهمة تلسكوب سبيتزر لمديرية مهمة العلوم التابعة لناسا ، واشنطن. يتم إجراء العمليات العلمية في مركز سبيتزر للعلوم في كالتيك. JPL هو قسم من Caltech.
تتم إدارة مرصد دبليو كيك من قبل جمعية كاليفورنيا للأبحاث في علم الفلك ، وهي شركة غير ربحية 501 (c) (3). يقوم مقراب Keck I و Keck II 10 أمتار بالتحقيق في أضعف الأجسام في الكون البصري والأشعة تحت الحمراء.
المصدر الأصلي: مرصد دبليو كيك
