Откуда берутся сложные молекулы в космосе? Загадка межзвездной кухни

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Рассуждения | Оффтопик

Космос, который мы привыкли считать холодной и безжизненной пустотой, на самом деле является бурлящим котлом химических реакций, где рождаются самые неожиданные молекулы. Исследователи из Массачусетского технологического института под руководством профессора Бретта Макгуайра сделали очередной шаг в разгадке этого межзвездного супа, обнаружив в нем совершенно новый ингредиент — 2-метоксиэтанол.

Космический «суп». Абстрактная иллюстрация
Автор: Designer

Подобно тому, как шеф-повар распознает специи по их аромату, ученые идентифицируют молекулы по их уникальным спектрам, своего рода «штрих-кодам», которые они оставляют в свете, проходящем через космические облака. Но чтобы найти нужный штрих-код, сначала нужно знать, что искать. В этом исследователям помог искусственный интеллект, который, проанализировав базу данных известных молекул, подсказал, что 2-метоксиэтанол — потенциальный кандидат на обнаружение.

2-метоксиэтанол — это достаточно крупная и сложная молекула, состоящая из 13 атомов. До сих пор в межзвездной среде было обнаружено всего несколько молекул такого размера, и большинство из них имели кольцевую структуру. Находка 2-метоксиэтанола — это как обнаружить в супе не привычную морковь, а экзотический фрукт, который, казалось бы, там совершенно не к месту.

Структуры и относительные энергии с поправкой на нулевую точку (в кДж моль-1 и кТ-эквивалентной температуре) четырех наиболее стабильных конформеров 2-метоксиэтанола.
Автор: Zachary T. P. Fried et al 2024 ApJL 965 L23DOI 10.3847/2041-8213/ad37ff (CC-BY 4.0) Источник: iopscience.iop.org

Но почему это открытие так важно? Во-первых, оно расширяет наши представления о молекулярном разнообразии космоса и о том, насколько сложные структуры могут возникать в условиях межзвездной среды. Во-вторых, 2-метоксиэтанол может быть важным звеном в цепи химических реакций, ведущих к образованию еще более сложных органических молекул, возможно, даже тех, которые являются основой жизни.

Три частотных окна, показывающие наиболее заметные переходы 2-метоксиэтанола (пурпурный цвет) в наших данных для NGC 6334I. Все переходы в нашем диапазоне частот присутствуют в данных, включая несколько несмешанных. Пурпурная линия моделирует 2-метоксиэтанол со столбцовой плотностью 1,3 x 1017 см-2 при температуре возбуждения 143 К.
Автор: Zachary T. P. Fried et al 2024 ApJL 965 L23DOI 10.3847/2041-8213/ad37ff (CC-BY 4.0) Источник: iopscience.iop.org

Исследователи обнаружили 2-метоксиэтанол в области звездообразования NGC 6334I, но не нашли его в другой подобной области — IRAS 16293-2422B. Это говорит о том, что условия в этих двух областях существенно различаются, и что для образования 2-метоксиэтанола требуется определенная «химическая кухня».

Ученые продолжают свои поиски, словно опытные дегустаторы, пытаясь разгадать все ингредиенты космического супа. Каждое новое открытие — это еще один шаг к пониманию того, как из простых атомов водорода и гелия возникло все разнообразие молекул, планет и, возможно, даже жизни во Вселенной.

Этот портрет NGC 6334 был создан на основе изображений, полученных с помощью прибора Wide Field Imager на 2,2-метровом телескопе MPG/ESO в обсерватории Ла Силья в Чили.
Автор: By ESO — http://www.eso.org/public/images/eso1003a/ (TIFF image), CC BY 4.0 Источник: commons.wikimedia.org

Если 2-метоксиэтанол такая сложная молекула, как она могла образоваться в космосе?

Образование сложных молекул в космосе — это многоступенчатый процесс. Он начинается с простых молекул, таких как вода, аммиак и метан, которые образуются на поверхности пылинок в межзвездных облаках. Эти молекулы взаимодействуют друг с другом под действием ультрафиолетового излучения и космических лучей, образуя более сложные соединения. Постепенно, шаг за шагом, молекулярная сложность возрастает, и в конечном итоге могут возникать такие молекулы, как 2-метоксиэтанол.

Может ли обнаружение 2-метоксиэтанола быть свидетельством существования внеземной жизни?

Хотя 2-метоксиэтанол является органической молекулой, его обнаружение само по себе не является доказательством существования жизни. Органические молекулы могут образовываться и в результате абиогенных процессов, то есть без участия живых организмов. Однако, наличие таких сложных молекул в космосе увеличивает вероятность того, что жизнь может существовать и за пределами Земли.

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Превью фото возможностей флагмана HUAWEI Pura 70 Ultra на быстро движущихся объектах

Я дождался того дня, когда обновление HUAWEI P50 Pro стало возможным. Почти, если быть точным. Смартфон P50 Pro все еще считается отличным вариантом, несмотря на крутые возможности камер HUAWEI...

Смартфоны или крокодилы: какова цена технологического прогресса для острова Банка?

Банка, остров у побережья Суматры, известен как «Остров олова». Его недра богаты этим ценным металлом, который используется в производстве электроники, в том числе смартфонов. Но за блеском олова...

Рис — что может быть проще? Путешествие длиной в 100 000 лет

Кажется, что может быть проще риса? Эта крупа, основа рациона миллиардов людей, прочно ассоциируется с Востоком, древними традициями и философией гармонии. Но за кажущейся простотой скрывается...

Ленни Кравицу – 60 лет: увлекательные факты о рок-звезде, о которых вы могли не знать

Двадцать шестого мая свой день рождения отмечает известный и эпатажный рок-исполнитель Ленни Кравиц. В этом году знаменитость отмечает юбилей — 60 лет. В этой публикации мы узнаем...

Станут ли прогнозы точнее с использованием ИИ и что такое технология «Метеум»?

Искусственный интеллект теперь способен прогнозировать когда и в каком количестве выпадут осадки, а так же определять наличие просчетов синоптиков, повышая точность метеорологических прогнозов...