Znowu rozmawiamy o kosmitach. Istnieje wiele hipotez, które mówią, że kosmos jest pełen życia, a Ziemia wcale nie jest wyjątkowa. Zwolennicy tego punktu widzenia mają mocny argument. W pobliżu gwiazdy MWC 480 znaleziono wiele cząsteczek podobnych do tych, z których zaczęło się życie na Ziemi.
Astronomowie z Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) odkryli złożone cząsteczki organiczne w dysku protoplanetarnym 455 lat świetlnych od Ziemi. Wyniki były tak ważne, że 9 kwietnia 2015 r. Zostały niezwłocznie opublikowane w jednym z dwóch najfajniejszych czasopism naukowych, a mianowicie Nature.
Co zrobili astronomowie na odległej chilijskiej pustyni? (Tak, tak, Europejskie Obserwatorium Południowe nie znajduje się w Europie, ale w Chile). Badanie obejmowało ogromne obserwatorium ALMA (Atacama Large Millimeter / submillimeter Array): sześćdziesiąt sześć 12-metrowych i 7-metrowych anten poruszających się po szynach odległość do 15 kilometrów. Mogą być używane jako jeden ogromny radioteleskop działający na falach milimetrowych i submilimetrowych.
„Nie jesteśmy czymś niezwykłym. To bardzo dobra wiadomość dla tych, którzy próbują dowiedzieć się, jak powszechne jest życie we Wszechświecie”.
Na tym ogromnym urządzeniu astronomowie obserwowali sąsiedztwo gwiazdy MWC 480 w konstelacji Byka. To bardzo młoda gwiazda, ma zaledwie milion lat (wiek naszego Słońca wynosi około pięciu miliardów). Oczywiście gwiazda nie ma jeszcze układu planetarnego. Wokół niego obraca się protoplanetarny dysk gazu i pyłu, w którym właśnie teraz ma miejsce formowanie się planet.
Ten właśnie dysk był obserwowany w zakresie submilimetrowym przez astronomów ALMA pod kierownictwem Karin Eberg. Okazało się, że marginalne, zimne części dysku protoplanetarnego (region ten jest w pewnym sensie podobny do pasa Kuipera w Układzie Słonecznym, w którym znajduje się Pluton) są bogate w te same elementy budulcowe przyszłego życia, które według niektórych hipotez doprowadziły do powstania życia na Ziemi.
Dysk protoplanetarny MWC 480 zawiera dużą ilość nitrylu kwasu octowego (cyjanu metylu lub acetonitrylu, jak nazywają go również chemicy organiczni). Tej substancji jest dużo, a także kwas cyjanowodorowy (cyjanowodór). Na przykład cyjan metylu wystarczy, aby wypełnić wszystkie oceany na Ziemi.
Film promocyjny:
Odkrycie materii organicznej w samej przestrzeni nie jest sensacją. Proste cząsteczki organiczne (ten sam cyjanowodór) znaleziono na innych planetach oraz w ośrodku międzygwiazdowym. Ważne, że to właśnie te substancje i dokładnie w takim stosunku, jak w dysku MWC 480 znajdują się w kometach Układu Słonecznego. Na kometach i asteroidach nowoczesne modele są odpowiedzialne za dostarczanie wody i prostych substancji organicznych do planet wewnętrznych (w tym Ziemi), z których wy i ja ostatecznie powstaliśmy.
Ważne jest również to, że w tak dużej ilości materia organiczna mogłaby w bardzo krótkim czasie uformować się w obłoku protoplanetarnym. Kluczowym przesłaniem artykułu jest więc teza o uniwersalności mechanizmów powstawania życia na planetach. Możliwe, że za kilka miliardów lat na MWC 480 stworzenia składające się z aminokwasów i zasad kwasów nukleinowych podobnych do naszych będą się czołgać i biegać. A za kolejne trzy miliardy będzie umysł zdolny do budowy dużych teleskopów.
455 St. lat - to odległość do gwiazdy MWC 480. Dla porównania: najbliższa nam gwiazda Proxima Centauri znajduje się w odległości 4,22 lat świetlnych, a do najodleglejszej z dotychczas wykrytych galaktyk - 13,5 miliarda lat świetlnych.
„Badając egzoplanety, dowiedzieliśmy się, że Układ Słoneczny nie jest wyjątkowy pod względem liczby planet czy obecności wody” - pisze naczelna autorka artykułu w Nature Karin Eberg. - Teraz wiemy, że nie jesteśmy niczym szczególnym w sensie chemii organicznej. Oznacza to, że jesteśmy ponownie przekonani, że nie jesteśmy czymś niezwykłym. To bardzo dobra wiadomość dla każdego, kto próbuje dowiedzieć się, jak powszechne jest życie we wszechświecie”.
Muszę powiedzieć, że w Układzie Słonecznym więcej niż raz znaleziono „złożone” substancje organiczne. Na przykład misja Stardust, sonda NASA wystrzelona w 1999 roku, przyniosła bardzo interesujące wyniki. W 2004 roku przeszedł przez ogon Comet Wild 2 i zebrał cząsteczki materii komety w przypominającej muchołapkę pułapce aerożelowej.
Dwa lata później lądownik misji wylądował w Utah. Cząsteczki dostarczone na Ziemię zawierały śladowe ilości glicyny, kwasu aminooctowego, jednego z niezbędnych aminokwasów. W tym przypadku skład izotopowy (stosunek izotopów węgla -12 i -13) dla glicyny ziemskiej i kometarnej jest inny.
Kolejna szansa na złapanie pozaziemskich substancji organicznych (i być może potwierdzenie istnienia życia gdzieś w pobliżu) może pojawić się w 2030 roku. To wtedy europejska stacja międzyplanetarna JUICE powinna dotrzeć w okolice Jowisza. Jego celem są lodowe księżyce największej planety w Układzie Słonecznym: Ganimedes, Europa, Callisto.
Wiadomo już na pewno, że pod skorupą lodową dwóch z nich - Europy i Ganimedesa - szaleją oceany wodne, w których może być życie. Skąd wiesz, czy tam jest? Oczywiście, biorąc pod uwagę obecny poziom technologii, lądowanie, powiedzmy, w Europie i wiercenie kilku kilometrów lodu w celu pobrania próbek wody jest nierealne.
Jednak planetolodzy znaleźli wyjście. Grawitacja Jowisza regularnie tworzy pęknięcia w lodowej skorupie, a woda z oceanów dociera na powierzchnię i do atmosfery. To właśnie te śladowe ilości substancji w atmosferze powinien rozróżniać heterodynowy detektor SWI, dla którego detektor promieniowania terahercowego jest opracowywany przez dwa laboratoria w Moskiewskim Instytucie Fizyki i Technologii. Ale, jak rozumiemy, oczekiwanie na wyniki tej misji zajmie bardzo, bardzo dużo czasu.
Alexey Paevsky
Magazyn „Kot Schrödingera” nr 5 (07) maj 2015