Жизнь готова завалить планету

Астрономы, работающие с космическим телескопом имени Лаймана Спитцера, обнаружили в газопылевом диске, окружающем молодую звезду, следы воды и целого ряда органических веществ, из которых формируются важнейшие элементы той жизни, которая известна земным учёным. Эти вещества находятся как раз там, где могут сформироваться обитаемые планеты, и не исключено, что Солнечная система почти 5 миллиардов лет назад сформировалась подобным образом.

Джон Карр и Джоан Надзита из американских Морской исследовательской обсерватории и Национальной оптической астрономической обсерватории сосредоточились на газопылевом диске, окружающем молодую звезду AA Тельца, находящуюся в направлении одноимённого созвездия на расстоянии около 450 световых лет. Работа учёных опубликована в последнем номере Science.

AA Тельца относится к звёздам типа T Тельца, или T Tauri – молодых звёзд, на которые всё ещё продолжает выпадать вещество из окружающего её так называемого протозвёздного – и, вероятно, протопланетного – диска. Возраст таких звёзд не превышает нескольких миллионов лет.

Как оказалось, газопылевой диск AA Тельца заполнен большим количеством химических компонентов, являющихся фундаментальными кирпичиками жизни.

Среди них оказались не только молекулы воды, но и углекислый газ, монооксид углерода и даже циановодород – вещество, водный раствор которого мы называем синильной кислотой. Все эти молекулы являются прекурсорами (исходными веществами) для синтеза более сложных молекул органической жизни, в том числе и такой, как земная.

Такие вещества оставляют характерный след в спектре газопылевого диска, так как будучи нагретыми, излучают свет строго определённой длины волны – так называемые спектральные линии. Этот метод, называемый спектральным анализом, широко используется в астрономии. Например, недавно учёным удалось подобным образом выявить присутствие органики в атмосфере одной из внесолнечных планет.

Самые заметные линии молекул находятся в инфракрасном диапазоне, и именно поэтому учёным очень помог спектрограф космического телескопа имени Спитцера. С поверхности нашей планеты инфракрасное излучение наблюдать трудно, причём по той же самой причине – молекулы воды, углекислого газа и многих других веществ, в изобилии присутствующие в нашей атмосфере, активно поглощают свет в тех же спектральных линиях.

Стоит отметить, что обнаруженный пылевой диск – далеко не первое подобное открытие. За последние годы ученые смогли открыть сотни подобных газопылевых дисков, окружающих молодые звезды. Обнаружение подобных скоплений хорошо укладывается в современную теорию образования планет. Однако ученые ставят перед собой задачу изучения эволюции зарождающихся небесных тел и выявления закономерностей, которые могут привести к формированию на их поверхности каких бы то ни было форм жизни.

Ученые надеются в ходе изучения этого газо-пылевого облака лучше понять на ранних этапах формирования нашей звездной системы. В особенности это касается идеи занесения первичных органических компонентов на поверхность Земли из космического пространства.

Органические молекулы прежде уже были обнаружены в космическом пространстве. Однако в данном случае речь идёт об очень высокой концентрации этих веществ на расстояниях не более 3 астрономических единиц – расстояний от Земли до Солнца. Это так называемая обитаемая зона, в границах которой вода может существовать как в твёрдом, так и в парообразном виде, и, при соблюдении определённых условий, в жидком. Таким образом, живым стройматериалом наполнена как раз та область, которая в будущем может стать обитаемой.

Модели химической эволюции околозвёздных дисков предсказывают сложный процесс круговорота вещества в таких внутренних областях диска. На больших расстояниях мелкие льдинки воды и других органических веществ постепенно мигрируют всё ближе к звезде, постепенно слипаясь в крупные объекты. Приближаясь к звезде, они либо продолжают расти, если обладают достаточными размерами, либо испаряются и вновь уносятся наружу звёздным ветром, заходя на очередной этап процесса.

Именно таким образом могла сформироваться Солнечная система. Однако существуют и альтернативные модели, ничем не хуже описывающие финальный продукт такой эволюции.

Наблюдения AA Тельца хорошо согласуются с предсказаниями первой модели.

Тем не менее, пока говорить о том, что все остальные варианты стоит отбросить, не приходится, замечает Фред Сисла из Института имени Карнеги в Вашингтоне в своём комментарии к работе Карра и Надзиты.

Вероятно, в космосе реализуются разные варианты, и лишь открытие новых дисков с такой же сложной околозвёздной химией позволит понять, насколько часто события развиваются по тому или иному сценарию, и ответить на вопрос, насколько уникальна Солнечная система.