Locul în cosmos unde se formează macromoleculele ce conţin elemente precum carbon, azot sau oxigen, considerate cărămizile constitutive ale vieţii, sunt aşa-numitele "capcane de praf" aflate în discurile rotative de materie din jurul stelelor foarte tinere, conform unui nou studiu publicat marţi în jurnalul Nature Astronomy, transmite Live Science.

Oamenii de ştiinţă se întreabă de multă vreme dacă aceste molecule complexe necesare pentru apariţia vieţii s-ar putea forma în mediul tumultos şi violent al unei stele abia născute. Se presupune că o familie de meteoriţi non-metalici denumiţi "condrite" ar fi adus pe Terra aceste elemente constitutive ale vieţii. Însă cum au ajuns molecule organice complexe în compoziţia acestor meteoriţi, nu este foarte clar, iar noul studiu îşi propune să răspundă la această întrebare.

Noul studiu susţine că moleculele necesare vieţii apar în aşa-numitele "capcane de praf" aflate în discul de acreţie al stelelor tinere. În astfel de locuri, radiaţii stelare intense pot acţiona asupra gheţii şi prafului cosmic formând relativ rapid, în intervale de timp de ordinul zecilor de ani, marcomolecule ce conţin carbon.

Acest lucru poate însemna că aceste macromolecule purtătoare ale "seminţelor" chimice ale vieţii sunt deja prezente pe orbita stelelor atunci când se coagulează primele planete şi pot călători prin spaţiu închise în asteroizi sau comete până ajung să se ciocnească de noile planete.

"Este incredibil să descoperim un nou rol crucial al capcanelor de praf în formarea materiei macromoleculare de care planetele au nevoie pentru apariţia vieţii", a declarat pentru Space.com Paola Pinilla de la Laboratorul de Ştiinţe Spaţiale Mullard din cadrul University College London, membră a echipei care a realizat studiul. "Capcanele de praf sunt regiuni benefice pentru ca particulele de praf să crească treptat, transformându-se mai întâi în pietricele şi apoi în planetoizi".

Paola Pinilla a explicat că în aceste regiuni, particulele foarte mici pot fi în mod continuu create şi recreate şi pot ajunge uşor în straturile superioare ale discului protoplanetar ce înconjoară o stea tânără, unde pot primi cantitatea potrivită de radiaţie solară pentru a transforma micile particule de gheaţă şi praf în materie macromoleculară complexă.

Stelele precum Soarele se nasc atunci când în nori masivi de gaze şi praf interstelar se formează regiuni cu densitate foarte mare. În primul stadiu, cel de protostea, viitoarea stea începe să adune materie din ce a mai rămas din norul în care s-a format, ajungând la masa şi presiunea necesare pentru pornirea procesului de fuziune nucleară a hidrogenului în heliu, în nucleul său. Acesta este procesul care defineşte viaţa stelară - care pentru o stea din categoria Soarelui este estimată la aproximativ 10 miliarde de ani.

Steaua tânără este înconjurată de un disc protoplanetar - materie ce nu a fost consumată în procesul de formare a stelei. După cum îi spune şi numele, din materia rămasă în acest disc se coagulează planete dar şi comete şi asteroizi. Sistemul nostru solar a trecut prin acest proces în urmă cu 4,5 miliarde de ani.

Cercetări anterioare, desfăşurate în laboratoare, au arătat că atunci când aceste discuri protoplanetare sunt bombardate cu energie solară, în interiorul lor se pot forma molecule complexe compuse din sute de atomi. Aceste molecule cunt alcătuite în principal din carbon şi sunt similare funinginii sau grafenului.

Capcanele de praf sunt locaţii de mare presiune din discurile protoplanetare în care mişcarea moleculelor este încetinită, permiţând acumularea de particule de gheaţă şi de praf. Vitezele mai mici din aceste regiuni permit agregarea acestor particule până ajung la nivelul de protoplanete.

Echipa de cercetători a dorit să ştie dacă radiaţia solară care ajunge în aceste regiuni poate declanşa formarea unor macromolecule complexe şi au apelat la simulări pe calculator pentru a testa această ipoteză. Modelul folosit este bazat pe date observaţionale adunate de sistemul de 66 de radiotelescoape Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), din nordul statului Chile.

"Cercetarea noastră este o combinaţie unică de astrochimie, observaţii cu ALMA, muncă de laborator, evoluţia prafului şi studiul meteoriţilor din sistemul nostru solar", a declarat un alt membru al echipei, Nienke van der Marel de la Universitatea Leiden. "Acum putem apela la un model bazat pe observaţii pentru a explica modul în care se formează moleculele mari" a adăugat el.

Modelul le-a confirmat cercetătorilor că formarea moleculelor în capcanele de praf este o idee fezabilă.

"Am sperat să obţinem acest rezultat, desigur, dar tot a fost o surpriză plăcută când am văzut cât este de evident", a declarat şi coordonatorul echipei de cercetători, Niels Ligterink de la Universitatea din Berna. "Sper că de acum înainte colegii noştri vor acorda o atenţie sporită efectului pe care radiaţiile stelare puternice le au asupra proceselor chimice complexe. Cei mai mulţi oameni de ştiinţă se concentrează pe asupra moleculelor organice relativ mici, care conţin câteva zeci de atomi, în timp ce condritele conţin în special macromolecule", a adăugat el.

"În viitorul apropiat vom testa aceste modele prin mai multe experimente de laborator şi prin observaţii cu ajutorul unor telescoape puternice, aşa cum este Atacama Large Millimeter Array (ALMA)", a adăugat şi Paola Pinilla.AGERPRES/(AS - editor: Codruţ Bălu, editor online: Adrian Dãdârlat)

Sursa foto: ucl.ac.uk