Studier av is i interstellära gasmolns inre

 

Med hjälp av James Weebteleskopet har ett forskarlag där  Paola Caselli, Barbara Michela Giuliano och Basile Husquinet från MPE (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics) ingick undersökt djupt in i täta molnkärnor och avslöjat detaljer om interstellär is som tidigare inte kunnat observeras. Studien fokuserar på Chamaeleon I-regionen (gasområde i Vintergatans närområde) och för arbetet användes JWST:s NIRCam för att mäta spektroskopiska linjer mot hundratals stjärnor bakom molnet.

För första gången har svaga spektroskopiska egenskaper som kallas "dinglande OH"(syre väte)  upptäckts vilket tyder på att vattenmolekyler finns men att dessa  inte är helt bundna i isen i molnet. Dessa egenskaper kan spåra porösiteten och modifieringen av isiga korn när de utvecklas i molekylmoln till protoplanetära skivor. Upptäckten ökar vår förståelse för iskornens struktur och dess roll i planetbildning.

Studien visar att det i molnet finns potentiellt "fluffiga" iskorn, vilket påverkar den kemi som kan uppstå i dessa regioner och därmed graden av kemisk komplexitet som kan byggas upp. Upptäckten öppnar även för att studera planetbildning eftersom dessa spektrala egenskaper i slutändan gör det möjligt för oss att bygga upp en uppfattning om den rumsliga fördelningen och variationen av isar samt hur de utvecklas på sin färd från molekylmoln, till protoplanetära skivor, till planeter.

Bild https://www.mpe.mpg.de/ Illustration av de olika OH-bindningsscenarierna som observerats i det mörka molnet Cha I(Chamaeleon I-regionen ett tätt molnområde nära oss i Vintergatan) med James Weebtelekopet.

I mitten av Vintergatan verkar det finnas ett överflöd av livets byggstenar till RNA

 

Nitriler är en klass av organiska molekyler av en cyanogrupp  ( där en en kolatom är bunden) med en trippel omättad bindning till en kväveatom. Nitriler är vanligtvis giftiga. Men paradoxalt nog är de även en viktig föregångare till molekyler som är väsentliga för livet, ex ribonukleotider, bestående av nukleobaserna eller "bokstäverna" A, U, C och G förenade med en ribos- och fosfatgrupp sammantaget utgör detta RNA. Nu visar ett team av forskare från Spanien, Japan, Chile, Italien och USA att ett brett spektrum av nitriler förekommer i det interstellära utrymmet inom molekylmolnet G + 0,693-0,027 vilket finns nära Vintergatans centrum.

Dr Víctor M. Rivilla, forskare vid Centrum för astrobiologi vid det spanska nationella forskningsrådet (CSIC) och National Institute of Aerospace Technology (INTA) i Madrid, i Spanien är huvudförfattare till en ny studie om fenomenet, I studien som är  publicerad i Frontiers in Astronomy and Space Sciences, påtalar Rivilla följande: "Här visar vi att kemin som äger rum i det interstellära mediet (molnet) effektivt kan bilda flera nitriler som är viktiga molekylära föregångare till RNA och i det första livet på jorden var baserat endast på RNA. DNA- och proteinenzymer utvecklades senare. RNA kan lagra och kopiera information likt DNA och katalysera reaktioner som enzymer.

Enligt "RNA World" -hypotesen" behöver nitriler och andra byggstenar för livet inte nödvändigtvis ha uppstått på jorden. Vissa eller kanske alla kan ha sitt ursprung i rymden och "liftat" till den unga jorden inuti meteoriter och kometer för mellan 4,1 och 3,8 miljarder år sedan. Som stöd för detta påstående har nitriler och andra prekursor molekyler för nukleotider, lipider och aminosyror hittats inuti kometer och meteorer.

Molekylära moln,  är täta moln och finns i kalla områden i det interstellära mediet är lämpliga för bildande av komplexa molekyler. Till exempel har molekylmolnet G + 0,693-0,027 en temperatur på nära den absoluta nollpunkten. Molnet har en storlek av ungefär tre ljusår i diameter och en massa av ungefär tusen gånger mer än vår sol. Det finns däremot inga bevis för att stjärnor för närvarande bildas inuti G + 0.693-0.027. Men forskarna misstänker att det kan ske i framtiden.

"Det kemiska innehållet i G+0,693-0,027 liknar det i andra stjärnbildande områden i  Vintergatan och även i det i kometer. Det innebär att studien kan ge oss viktiga insikter om de kemiska ingredienser som fanns i nebulosan som gav upphov till vårt planetsystem, säger Rivilla.

Spännande upptäckter för förståelsen av vår värld sker dagligen numera teorier utarbetas och analyseras utefter nya fynd hela tiden (min anm.).

Bild vikipedia RNA jämfört med DNA.