قام علماء الفلك مؤخرًا بالبحث في سحابة الغاز لنجم لم يولد بعد عن مادة كيميائية قد تزود الكواكب المستقبلية بالمكونات الأساسية للحياة.
اكتشف عالم الفلك يوكسين لين وزملاؤه جزيءًا عضويًا يسمى الميثانيمين منتشرًا في كتلة كثيفة من الغاز والغبار على بعد 554 سنة ضوئية. السحابة، التي تسمى L1544 والموجودة داخل سحابة برج الثور الجزيئية، ستصبح في النهاية نجمًا مع نظام من الكواكب، وإذا كان لين وزملاؤه على حق، فإن هؤلاء الكواكب الخارجية قد يتشكل مع “مجموعة أولية” من الجزيئات العضوية مثل الميثانيمين – بفضل التفاعلات الكيميائية التي تحدث الآن في السحابة الجزيئية الباردة الخاملة.
اكتشف علماء الفلك الميثانيمين في مجموعة مدهشة من الأماكن في الكون، من أماكن شديدة الحرارة والمضطربة مثل نوى الكون. النجوم حديثي الولادة إلى حبيبات الجليد المتجمدة المنجرفة عبر الفضاء بين النجوم. أحد أكثر الأماكن إثارة للاهتمام التي ظهر فيها الميثانيمين هو ما يسميه علماء الفلك نواة ما قبل النجم: وهي عقدة كثيفة من الغاز والغبار، على وشك الانهيار تحت جاذبيتها لتشكيل نجم حديث الولادة. فكر في نواة ما قبل النجم – مثل L1544، التي تقع على بعد 554 سنة ضوئية – باعتبارها جميع المكونات اللازمة لنظام نجمي، مع بعض عمليات التجميع المطلوبة.
مجموعة الكيمياء العضوية المبتدئة
الميثانيمين (CH2NH2)، الذي يجب عدم الخلط بينه وبين أي شيء ظهر في مسلسل “Breaking Bad”، هو جزيء بسيط إلى حد ما، كما هو الحال في الكيمياء العضوية. وهو يقع في منتصف الطريق تقريبًا على طول سلسلة التفاعلات الكيميائية التي تقع بين حفنة من الذرات الشاردة والحمض الأميني (أحد الجزيئات العضوية الأكبر حجمًا التي تتحد لتشكل البروتينات). وحتى إذا قمت بتفكيك جزيء الميثانيمين، فلا يزال لديك عدد قليل من المكونات الرئيسية في كيمياء الحياة: الكربون والهيدروجين والنيتروجين.
إن فهم كيفية تشكل جزيئات مثل الميثانيمين في نوى ما قبل النجم مثل L1544 يمكن أن يلقي ضوءًا جديدًا على كيفية حصول الأنظمة الكوكبية على “مجموعتها الأولية” من مكونات الكيمياء العضوية، بدءًا من العناصر الخام وصولاً إلى الجزيئات المعقدة. مثل الأحماض الأمينية.
عوالم يحتمل أن تكون صالحة للسكن، تتطلب بعض التجميع
بالنسبة إلى الشكل الجنيني لنجم ضخم، يعد L1544 مكانًا هادئًا بشكل ملحوظ. إنها جزء من سحابة الثور الجزيئية، حيث تنهار كتل كثيفة أخرى من المواد مثل L1544 تحت تأثير جاذبيتها لتشكل نجومًا جديدة، تبلغ كتلة كل منها مئات الآلاف من المرات. الشمس.
لكن في الوقت الحالي، يعتبر L1544 منطقة راكدة هادئة. تتساقط المواد تدريجيًا نحو الداخل من حواف الكتلة الأكثر دفئًا إلى المركز البارد الكثيف، لكنه مطر بطيء جدًا، يشبه الهدوء الذي يسبق العاصفة النووية الحرارية لتكوين النجوم.
الطبقات الأخرى من السحابة، حيث المواد أقل كثافة ولكن درجات الحرارة أكثر دفئا، هي المكان الذي يبدو أن معظم الميثانيمين يتشكل فيه. ومع سقوط المواد من تلك الطبقات الخارجية نحو المركز، يتم توزيع الميثانيمين عبر معظم نواة ما قبل النجم. وهذا يجعل من المحتمل أن يستمر الميثانيمين في التشكل حتى لحظة الانهيار، وأن بعضًا منه سيبقى على الأرجح في الجزء الخارجي مما سيصبح يومًا ما قرصًا كوكبيًا يدور حول نجم جديد تمامًا.
مع اندماج الكواكب تدريجيًا خارج القرص، قد يأتي الكثير منها مزودًا بالمكونات الأساسية للأحماض الأمينية المخبوزة، وإذا كان أي منها صالحًا للسكن، فقد تؤدي هذه الجزيئات في النهاية إلى ظهور الحياة.
كتب لين وزملاؤه في ورقتهم البحثية الأخيرة: “هذا يدل على أن كيمياء النيتروجين والكربون الرئيسية التي تسبق التكوين الحيوي تظل نشطة حتى في المرحلة الباردة والهادئة التي تسبق الانهيار، مما يضمن إمكانية وراثة السلائف العضوية مثل CH2N2 من قبل الجيل التالي من النجوم والكواكب المتكونة”.
نشر لين وزملاؤه النتائج التي توصلوا إليها في رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.
التعليقات