Το James Webb θαυμάζει τους πάγους που γέννησαν τη ζωή

Στρέφοντας το βλέμμα του σε ένα παγωμένο σύννεφο υδρογόνου, μέσα στο οποίο κυοφορούνται δεκάδες νέα άστρα, το νέο καμάρι της αστρονομίας αποκαλύπτει πληροφορίες για τα δομικά συστατικά της ζωής.

Άνθρακας, οξυγόνο, άζωτο, θείο, ακόμα και ελαφρά οργανικά μόρια, ανακαλύφθηκαν από το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb στο νεφέλωμα Χαμαιλέων Ι, μια απέραντη μάζα μοριακού υδρογόνου σε απόσταση περίπου 500 ετών φωτός.

Καθώς το υδρογόνο συμπυκνώνεται και σχηματίζει νέα άστρα (τις πορτοκαλί λάμψεις στην παραπάνω εικόνα), τα στοιχεία αυτά θα καταλήξουν στο έδαφος και τις ατμόσφαιρες μελλοντικών πλανητών, στους οποίους θα μπορούσε ίσως να εμφανιστεί τελικά ζωή.

«Τα ευρήματά μας προσφέρουν νέες γνώσεις για το αρχικό στάδιο της σκοτεινής χημείας κατά το οποίο σχηματίστηκαν πάγοι πάνω σε κόκκους διαστρικής άμμου» αναφέρει η Μελίσα ΜακΛουρ, αστρονόμος του Πανεπιστημίου του Λάιντεν στην Ολλανδία και επικεφαλής της διεθνούς μελέτης που δημοσιεύεται στο Nature Astronomy.

«Οι κόκκοι αυτοί θα μεγαλώσουν σε βότσαλα μήκους μερικών εκατοστών, από τα οποία θα σχηματιστούν πλανήτες. Οι παρατηρήσεις αυτές ανοίγουν παράθυρο στις διαδικασίες σχηματισμού των απλών και σύνθετων μορίων που απαιτούνται για τους δομικούς λίθους της ζωής» λέει η ΜακΛουρ σε ανακοίνωση της NASA.

Δείτε την εικόνα σε πλήρη ανάλυση εδώ.

Παγωμένη χημεία

Εκτός από άνθρακα, υδρογόνο, οξυγόνο, άζωτο και θείο, το James Webb ανακάλυψε επίσης καρβονυλοσουλφίδιο και απλά οργανικά μόρια όπως η μεθανόλη, καθώς και ενδείξεις για πιο σύνθετες οργανικές ουσίες όπως η αιθανόλη. Στη θερμοκρασία των -260 βαθμών Κελσίου, κοντά στο απόλυτο μηδέν, όλα τα μόρια αυτά βρίσκονται σε μορφή πάγου.

Οι παρατηρήσεις «αποδεικνύουν για πρώτη φορά  ότι σύνθετα μόρια σχηματίζονται στα παγωμένα βάθη μοριακών νεφελωμάτων πριν γεννηθούν άστρα» επισημαίνει η ανακοίνωση της NASA.

Αυτό υποδεικνύει ότι τα μόρια αυτά ήταν παρόντα και στο μοριακό νέφος μέσα στο οποίο γεννήθηκε ο Ήλιος.

Για να ταυτοποιήσει τα συστατικά του μοριακού νέφους, το Hubble ανέλυσε το φως ενός άστρου που βρίσκεται ακριβώς πίσω από το σύννεφο. Κάθε χημικό στοιχείο του νέφους απορροφά διαφορετικά μήκη κύματος του φωτός και δίνει έτσι μια αλάνθαστη φασματική υπογραφή.

Φασματικά δεδομένα από το όργανο MIRI του Webb αποκαλύπτουν την παρουσία ανόργανων και οργανικών ουσιών (NASA, ESA, CSA, J. Olmsted)

Οι παρατηρήσεις του James Webb «μπορεί να σημαίνουν ότι παρουσία πρόδρομων ουσιών για τον σχηματισμό προβιοτικών μορίων σε πλανητικά συστήματα είναι σύνηθες φαινόμενο […] και όχι μοναδικό χαρακτηριστικό του Ηλιακού Συστήματος» λέει ο Ουίλ Ρότσα του Πανεπιστημίου του Λάιντεν.

Το θείο και ορισμένα άλλα στοιχεία ανιχνεύθηκαν σε χαμηλότερες συγκεντρώσεις από ό,τι ανέμεναν οι ερευνητές, αυτό όμως δεν σημαίνει απαραίτητα ότι σπανίζουν.

Είναι πιθανό ότι οι ποσότητες που λείπουν βρίσκονται στην πραγματικότητα εγκλωβισμένες σε μικρούς βράχους ή άλλα σκούρα σωματίδια, τα οποία απορροφούν σχεδόν όλο το φως που πέφτει πάνω τους και είναι έτσι αόρατα ακόμα και για την υπέρυθρη όραση του Hubble.

Οι ερευνητές δηλώνουν ότι επόμενο βήμα είναι η μελέτη νεογέννητων άστρων γύρω από τα οποία έχουν αρχίσει να σχηματίζονται κομήτες, παγωμένα σώματα μέσα στα οποία οι αρχέγονοι πάγοι μπορούν να διατηρηθούν αναλλοίωτοι. Αν τύχει να πέσουν πάνω σε νεογέννητους πλανήτες, οι κομήτες θα μπορούσαν να τους εμπλουτίσουν με δομικά συστατικά της ζωής, όπως δεν αποκλείεται να συνέβη και στην περίπτωση της Γης.

Όπως εξηγεί ο ΜακΛουρ, η μελέτη τέτοιων κομητών «θα μας αποκαλύψει ποιο μείγμα πάγων –και επομένως ποια στοιχεία- μπορούν τελικά να φτάσουν στις επιφάνειες βραχωδών πλανητών ή τις ατμόσφαιρες αέριων γιγάντων ή πλανητών από πάγο».