O nouă privire asupra prafului interstelar a scos la iveală indicii ale materiei organice, care ar putea fi creată în mod natural de stele, spun oamenii de știință. Cercetătorii de la Universitatea din Hong Kong au observat stele la diferite faze evolutive și au constatat că acestea sunt capabile să producă compuși organici complecși și să-i arunce în spațiu, umplând regiunile dintre stele. Compușii sunt atât de complecși că structurile lor chimice seamănă cu cele formate la crearea cărbunelui și a petrolului.
Mult timp s-a crezut că o astfel de complexitate chimică poate apărea numai la organismele vii, dar rezultatele noului studiu arată că acești compuși organici pot fi creați în spațiu chiar și atunci când nu sunt prezente forme de viață. De fapt, astfel de complecși organici pot fi produși în mod natural de stele, într-un ritm extrem de rapid.
„Ceea ce m-a impresionat cel mai mult este faptul că aceste materii organice complexe se formează foarte ușor în stele, acestea există peste tot în propria noastră galaxie și în alte galaxii”, a declarat un cercetător. „Natura este mult mai inteligentă decât ne-am imaginat”.
Scanarea cosmosului în infraroșu
Aceiași cercetători de la Universitatea din Hong Kong au studiat un set de emisii bine-cunoscute, dar misterioase, de radiații infraroșii găsite în stele, galaxii și spațiul interstelar. Aceste fenomene, care sunt numite colectiv „Unidentified Infrared Emissions” (UIE), au fost cunoscute de 30 de ani, dar sursa exactă a emisiilor nu a fost determinată niciodată, lăsând loc la multe speculații.
„În comunitatea astronomică, s-a presupus adesea că UIE sunt emise de către molecule de hidrocarburi aromatice policiclice, sau HAP, care sunt simple, pur aromatice, molecule din carbon și hidrogen”, au spus cercetătorii de la universitatea mai sus amintită. „Lucrarea noastră sugerează că ipoteza HAP nu este corectă”.
Aceștia au analizat datele de la Agenției Spațiale Europene și cele de la Observatorul în infraroșu Spitzer al NASA pentru a demonstra că aceste caracteristici ale UIE nu sunt emise de către moleculele de HAP, deoarece emisiile sunt proprii unor structuri chimice care sunt mult mai complexe.
Cercetătorii au observat stele la diferite faze ale evoluției stelare – mai întâi stele cu masa mică spre medie, apoi stele în faza de nebuloasă protoplanetară, care este un episod de scurtă durată în timpul evoluției unei stele, și în cele din urmă stele în faza de nebuloasă planetară, care se caracterizează printr expansiunea unui înveliș de gaz ionizat, care este scos afară de anumite tipuri de stele într-o etapă târzie în viața lor.
S-a constatat că aceste proprietăți ale UIE nu au putut fi detectate în stele cu masă mică spre medie. Dar astronomii au descoperit că emisiile au început să apară în stelele aflate în faza de nebuloasă protoplanetară și a crescut mai puternic pe măsură ce stelele s-au maturizat și au intrat în faza de nebuloase planetare.
Mai multe surprize
Un alt lucru surprinzător descoperit a fost cât de repede stele au generat compuși complecși organici și cât de repede l-au aruncat în mediul lor înconjurător.
„Din moment ce știm vârsta dinamică și evolutivă ale acestor obiecte (vârsta dinamică este cât de repede nebuloasa se va dispersa, iar vârstă evoluționistă este cât de repede evoluează stelele), putem restrânge scara de timp chimică”, se afirmă. „Având în vedere că vârstele dinamice/evoluționiste sunt de ordinul a mii de ani, aspectul proprietăților spectrale sugerează că compușii organici sunt realizați pe o scară de timp mai scurtă decât de mii de ani”.
Cercetătorii au studiat, de asemenea, emisiile provenite de la stele care explodează și au constatat că aceste evenimente cosmice dinamice produc praf chiar mai repede.
„Spectrele lor s-au schimbat de la spectru de gaz pur la un spectru de praf într-un interval de zile sau săptămâni“, a spus Sun Kwok, cercetător-șef la Universitatea din Hong Kong. „Apariția bruscă a caracteristicilor sugerează că pulberile organice se poate crea extrem de rapid”.
Concluziile aruncă o provocare teoriilor existente, care postulează că stelele nu pot produce astfel de compuși organici complecși în mediul apropiat de vid al spațiului.
„Teoretic, este foarte greu de înțeles din cauza densității foarte scăzute a mediului circumstelar”, a spus Kwok. „Dar, observațional, nu există nici un dubiu că vom vedea că aceste caracteristici spectrale apar schimbându-se pe o scară de timp foarte scurt. Acest lucru înseamnă că aceste solide organice se condensează direct din faza de gaz”.
Praful stelar și sistemul solar timpuriu
Oamenii de știință, de asemenea, au constatat că structura chimică a prafului stelar organic este similar cu complecșii organici găsiți în meteoriți. Deoarece meteoriții provin din roci din spațiu, care sunt rămășițe ale sistemului solar timpuriu, rezultatele studiului sugerează că stelele ar fi putut îmbogăți sistemul solar timpuriu cu compuși organici, a spus Kwok.
„Este foarte posibil că organicele în meteoriți sunt rămășițe de praf stelar din nebuloasa solară”, a explicat el. „Praful stelar a fost eliminat de nebuloasele planetare din apropiere și a supraviețuit călătoriei prin galaxie”.
În etapa timpurie a formării Pământului, planeta a fost bombardată de meteoriți și comete în perioada cunoscută sub numele de „Bombardarea grea-târzie”. Având în vedere că compușii organici în meteoriți sunt similari cu cei găsiți în praful stelar, rezultatele acestui studiu arată că meteoriții care au căzut pe Pământ în timpul bombardamentului greu-târziu ar putea fi formați din praf stelar organic.
„Deși ar putea fi prea devreme pentru a stabili dacă acești compuși organici au jucat un rol în începutul dezvoltării vieții pe Pământ, putem privi cu siguranță acest lucru ca o posibilitate”, a spus Kwok.
„Dacă acesta este cazul, viața de pe Pământ ar putea fi avut un mod mai ușor de a începe, deoarece aceste organice pot servi ca ingrediente de bază pentru viață”, a spus el.
Continuarea cercetărilor în acest domeniu va fi necesară, și se intenționează să se continue analiza observațiilor suplimentare în infraroșu pentru o mai bună stabilire a structurii chimice organice ale prafului stelar. Savanții sunt de asemenea, interesați de studierea mai multor date despre cum și de ce stelele sunt în măsură să producă complecși organici atât de repede pe cât acestea par să o facă.
„Cărbunele și țițeiul sunt produse de viață și ea a necesitat o perioadă lungă de timp pentru a se forma”, a spus Kwok. „Cum o face stele organice, cum le face atât de complicate în condiții aparent nefavorabile și atât de rapid?”
Dacă aceste cercetări vor avea un rezultat pe măsura eforturilor, va trebui rescrisă toată teoria privitoare la apariția și evoluția vieții pe Terra.
Dan Preda