Αστρονόμοι αποκαλύπτουν την κοσμική προέλευση της ζωής

Πηγή: ScienceDaily, 13 Φεβρουαρίου 2009

Οι διεργασίες που έθεσαν τα θεμέλια για την παρουσία της ζωής στη Γη - ο σχηματισμός των άστρων και πλανητών καθώς και η παραγωγή σύνθετων οργανικών μορίων στο διαστρικό διάστημα - σύντομα θα είναι διαθέσιμες στους αστρονόμους, που τελευταία έχουν οπλιστεί με νέα ισχυρά ερευνητικά εργαλεία, ενώ στο μέλλον θα διαθέτουν ακόμα καλύτερα εργαλεία.

Σε ένα συμπόσιο με θέμα την "Κοσμική Κοιτίδα της Ζωής" - στην ετήσια συνεδρίαση της Αμερικανικής Ένωσης για την Προώθηση της Επιστήμης στο Σικάγο -  ορισμένοι αστρονόμοι περιέγραψαν τρεις σημαντικές εξελίξεις στο θέμα αυτό.

Στη μία από αυτές μια ομάδα αστροχημικών έδωσε στο φως μια νέα σημαντική πηγή για την αναζήτηση σύνθετων διαστρικών μορίων, οι οποίες αποτελούν πρόδρομες ουσίες για τη ζωή. Τα χημικά δεδομένα που δόθηκαν στο φως, από τον Anthony Remijan του Εθνικού Παρατηρητηρίου Ραδιοαστρονομίας (NRAO), είναι μέρος της Έρευνας Προβιοτικών Διαστρικών Μορίων ή PRIMOS, ένα πρότζεκτ που μελετά μια περιοχή σχηματισμού άστρων κοντά στο κέντρο του Γαλαξία μας.

Ο Κύκλος της Κοσμικής Χημείας

Οι επιστήμονες μπορούν να αναζητήσουν τα δεδομένα σε ειδικές ραδιοσυχνότητες ή τις φασματικές γραμμές - που αποτελούν τα δακτυλικά αποτυπώματα των χημικών ενώσεων - που εκπέμπονται από τα μόρια στο διαστρικό χώρο. "Έχουμε προσδιορίσει περισσότερες από 720 φασματικές γραμμές σε αυτή τη συλλογή, και περίπου 240 από αυτές είναι άγνωστα μόρια," λέει ο Remijan. Και πρόσθεσε ότι πρόκειται για την καλύτερη συλλογή στοιχείων που έγινε ποτέ για τη μελέτη της χημείας μεταξύ των άστρων.

Ήδη οι αστρονόμοι έχουν εντοπίσει πάνω από 150 μόρια στον διαστρικό χώρο τα τελευταία 40 χρόνια, συμπεριλαμβανομένων και πολύπλοκων οργανικών ενώσεων, όπως είναι τα σάκχαρα και οι αλκοόλες. "Πρόκειται για μια σημαντική αλλαγή στον τρόπο με τον οποίο γίνεται η αναζήτηση μορίων στο διάστημα," εξήγησε ο Remijan. "Πριν, οι επιστήμονες αποφάσιζαν από πριν ποιά μόρια θα αναζητούσαν, και στη συνέχεια ερευνούσαν μια πολύ στενή ζώνη ραδιοσυχνοτήτων που εκπέμπονται από αυτά τα μόρια. Στη νέα έρευνα παρατηρούμε ένα ευρύ φάσμα συχνοτήτων, συλλέγονται τα δεδομένα και αμέσως τα κάνουμε διαθέσιμα παντού. Έτσι, οι επιστήμονες μπορούν να ψάξουν εκεί μέσα για την εξεύρεση νέων μορίων", είπε.

Μια άλλη σημαντική εξέλιξη, που υποβλήθηκε από την Crystal Brogan του NRAO, έδειξε πως πολύ λεπτομερείς εικόνες σε σμήνη νεαρών άστρων μας αποκαλύπτουν ένα πολύπλοκο μίγμα άστρων σε διάφορα στάδια του σχηματισμού τους, περίπλοκες κινήσεις αερίων, και πολλές χημικές ενδείξεις για τις φυσικές συνθήκες σε τέτοια αστρικά φυτώρια. "Είδαμε μια πολύ πιο σύνθετη εικόνα από ό,τι αναμέναμε και ανέκυψαν τώρα νέα ερωτήματα προς απάντηση," ανέφερε.

Χρησιμοποιώντας το Δίκτυο Κεραιών του Αστροφυσικού Παρατηρητηρίου με μήκη κύματος κάτω από το 1 χιλιοστό (SMA) στη Χαβάη, η Brogan μελέτησε ένα νεφέλωμα 5.500 έτη φωτός μακριά από τη Γη, στον αστερισμό του Σκορπιού, όπου σχηματίζονται άστρα πολύ μεγαλύτερα από τον Ήλιο μας. "Είναι σημαντικό να καταλάβουμε τι συμβαίνει σε συστήματα όπως αυτό διότι τα περισσότερα αστέρια, συμπεριλαμβανομένων και άστρων σαν τον Ήλιο, σχηματίζονται σε σμήνη," εξήγησε η Brogan.

Η Brogan προσθέτει ότι "αν θέλουμε να κατανοήσουμε τα ηλιακά συστήματα που μπορούν να υποστηρίξουν τον σχηματισμό και την εξέλιξη της ζωής, πρέπει να γνωρίζουμε τον τρόπο με τον οποίο επηρεάζουν το περιβάλλον τους αυτά τα γιγάντια αστέρια."

Επίσης, η Brogan ανέφερε ότι τα νεαρά μεγάλα αστέρια περιβάλλονται από "καυτούς πυρήνες" που περιλαμβάνουν άφθονη οργανική ύλη, και η οποία αργότερα μπορεί να διαχέεται στον διαστρικό χώρο μέσω των αστρικών ανέμων ή με άλλες διαδικασίες. Οι διαδικασίες αυτές μπορεί να βοηθήσουν ώστε να γεμίσουν οι περιοχές σχηματισμού άστρων με ορισμένες από τις χημικές ουσίες που βρέθηκαν από τα τηλεσκόπια.

Ο David Wilner του Κέντρου Αστροφυσικής στο Χάρβαρντ έδειξε στο συνέδριο παρατηρήσεις από νεαρά ηλιακά συστήματα στο πρώτο στάδιο του σχηματισμού τους. Ο Wilner μελέτησε εννέα δίσκους από σκόνη που περιέβαλλαν νεαρά άστρα σε μια περιοχή του αστερισμού του Οφιούχου.

Λεπτομερείς εικόνες από τους δίσκους του υλικού γύρω από αυτά άστρα δείχνουν την κατανομή υλικού σε περιοχές παρόμοιες με το δικό μας Ηλιακό Σύστημα, ενώ οι επιστήμονες αναφέρουν ότι οι δίσκοι αυτοί είναι ικανοί να παράγουν πλανητικά συστήματα. Δύο μάλιστα από τους δίσκους δείχνουν μεγάλες κεντρικές κοιλότητες - ένδειξη σχηματισμού πλανητών - όπου μάλλον κάποιοι νέοι πλανήτες μπορεί να έχουν ήδη σαρώσει το υλικό του δίσκου από την γειτονιά τους.

Πριν, γνωρίζαμε ότι αυτοί οι δίσκοι έχουν αρκετό υλικό για να σχηματίσουν ένα ηλιακά συστήματα. Αυτές όμως οι νέες εικόνες μας λένε ότι το υλικό είναι στις σωστές θέσεις για να σχηματίσουν ηλιακά συστήματα. Τώρα κοντεύουμε να φτάσουμε στο σημείο να βλέπουμε τα πρώτα στάδια της διαμόρφωσης ενός πλανήτη, διευκρινίζουν οι ερευνητές.

Και τα τρία αυτά πεδία είναι έτοιμα για μεγάλες προόδους, με την επικείμενη άφιξη των νέων ισχυρών ραδιοτηλεσκοπίων, όπως είναι το ALMA και το EVLA, όπως καθώς και το νέο αναβαθμισμένο GBT.

Οι μελέτες των πρωτοπλανητικών δίσκων και των μικρών ηλιακών συστημάτων θα επωφεληθούν τα μέγιστα από τις νέες δυνατότητες του ALMA, υποστηρίζει ο Wilner. Η συστοιχία ραδιοτηλεσκοπίων ALMA θα είναι σε θέση να μας δώσει πολύ λεπτομερείς εικόνες από συστήματα που δεν μπορούμε να μελετήσουμε σήμερα, επισημαίνει ο ίδιος. Επίσης, είναι πιθανό να μας δώσει νέα δεδομένα σχετικά με τις χημικές ουσίες που σχηματίζουν τα πλανητικά συστήματα.

"Γνωρίζουμε ότι πολύπλοκες χημικές ουσίες υπάρχουν στον διαστρικό χώρο πριν σχηματιστούν τα αστέρια και οι πλανήτες. Με τα νέα εργαλεία που έρχονται στα επόμενα χρόνια, θα είμαστε στα πρόθυρα να μάθουμε πως συνδέονται μεταξύ τους η χημεία των διαστρικών νεφών, τα νεαρά αστέρια και το περιβάλλον τους, όπως και οι δίσκοι από τους οποίους σχηματίζονται οι πλανήτες, για να προσφέρουν τις χημικές βάσεις για τη ζωή σε αυτούς τους πλανήτες", εξήγησε ο Remijan.