Galileuszowe księżyce Jowisza mogły posiadać złożone molekuły organiczne już w trakcie swojego powstawania

Naukowcy sugerują, że złożone molekuły organiczne, będące chemicznymi prekursorami życia, mogły znaleźć się na księżycach Jowisza już w trakcie powstawania tych ciał – poinformował Southwest Research Institute w San Antonio w USA.

Złożone molekuły organiczne na największych księżycach Jowisza

.Aby utworzyły się organizmy żywe, potrzebne są składniki bogate w węgiel, zawierające też tlen, azot i inne pierwiastki. Związki zawierające węgiel w chemii nazywane są związkami organicznymi (z paroma wyjątkami, jak na przykład dwutlenek węgla).

Eksperymenty laboratoryjne pokazały złożone molekuły organiczne mogą powstawać, gdy lodowe ziarna zawierające metanol lub mieszanki dwutlenku węgla i amoniaku, zostaną wystawione na oddziaływanie promieniowania ultrafioletowego, albo temperatury występujące w dyskach protoplanetarnych. Dysk protoplanetarny to wirujący dysk okołogwiazdowy z gęstego gazu i pyłu otaczający młodą, nowo powstałą gwiazdę. Wszystkie układy planetarne formują się właśnie z takich dysków.

Jednymi z badań zajmujących się tym tematem kierował dr Olivier Mousis z Southwest Research Institute w San Antonio w Teksasie (USA). Jak tłumaczy, naukowcy połączyli analizy ewolucji dysków protoplanetarnych z modelami transportu cząsteczek, aby precyzyjnie określić promieniowanie i warunki termiczne, jakim poddawane są lodowe ziarna. Następnie wyniki swoich symulacji porównali z innymi eksperymentami laboratoryjnymi, które tworzyły złożone molekuły organiczne w realistycznych warunkach astrofizycznych. Wyniki pokazały, że utworzenie złożonych molekuł organicznych było możliwe zarówno w przypadku mgławicy, z której powstał Układ Słoneczny (mgławica protosłoneczna), jak i w przypadku dysku wokół Jowisza. W szczególności zasymulowano procesy dla galileuszowych księżyców planety: Europy, Ganimedesa, Kallisto i Io, czyli największych krążących wokół Jowisza.

Okazało się, że znaczący odsetek lodowych ziaren mógł pozyskać skomplikowane molekuły organiczne i efektywnie przetransportować je w obszar, w którym powstały duże księżyce. W niektórych modelowanych scenariuszach prawie połowa cząsteczek dostarczała złożone molekuły organiczne z mgławicy protosłonecznej do dysku wokół Jowisza. Co więcej, złożone molekuły organiczne mogły też powstawać lokalnie w pobliżu orbity Jowisza.

Naukowcy przypuszczają, że Europa, Ganimedes i Kallisto mogą mieć podpowierzchniowe oceny pod warstwami lodu. Takie oceany to obiecujące miejsca do powstania życia. Wczesna obecność złożonych molekuł organicznych, oprócz wody i źródeł energii oznacza, że księżyce te od długiego czasu mogły posiadać cegiełki do procesów prebiotycznych, takich jak powstawanie aminokwasów i nukleotydów.

Aktualnie do Jowisza i jego księżyców lecą dwie sondy kosmiczne: amerykańska Europa Clipper oraz europejska Juice. Do ich głównych zadań będą należały badania największych księżyców planety i sprawdzenie czy mogą tam istnieć warunki przyjazne istnieniu życia.

Publikacje opisujące zagadnienie ukazały się w „The Planetary Science Journal” oraz „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”.

Z gwiazd powstaliśmy, w gwiazdy się obrócimy

.Członek Polskiego Towarzystwa Astronomicznego, Piotr KOŁACZEK-SZYMAŃSKI, na łamach „Wszystko co Najważniejsze” twierdzi, że: „Pod koniec swojego życia gwiazda wykonuje gwałtowne oscylacje. W skali setek lub tysięcy lat doznaje gwałtownych rozprężeń, staje się wyraźnie większa i chłodniejsza, a następnie się kurczy. Jej powierzchniowe obszary są przyciągane zbyt słabo i „odlatują” od niej. Rozpad następuje warstwowo. Trwa to przez tysiące lat. Jedyne, co pozostaje, to jądro, biały karzeł złożony z węgla i tlenu, otoczony przez gaz, który powstaje w procesie odpadania warstw”.

„Mniejsze gwiazdy kończą swój żywot na etapie spalania węgla i tlenu. Gwiazdy masywniejsze są tak ciężkie, że w pozostających z nich białych karłach dochodzi do takiego wzrostu temperatury, że nawet tlen i węgiel spalają się i przechodzą w kolejne pierwiastki. Gwiazda staje się czerwonym nadolbrzymem. Na samym końcu tego procesu, bezpośrednio przed eksplozją supernowej, w jej jądrze pojawia się żelazo. Od tego momentu gwiazda nie może generować więcej energii. Po raz kolejny dochodzi do stanu krytycznego w jej życiu – zaczyna się rozpadać”.

„W pewnym momencie w jądrze robi się tak gęsto, że nawet elektrony pełzające wokół atomów żelaza nie mogą już dłużej tego robić. Zaczyna się proces neutronizacji materii. Elektrony wnikają w jądro atomów i zamieniają protony w neutrony. Żelazo zostaje zniszczone – powstaje gwiazda neutronowa”.

„Jądro gwiazdy neutronowej kurczy się i jednocześnie staje się sprężyste. Odbija się od zewnętrznej materii gwiazdy jak piłka. Powoduje to powstanie dużej fali uderzeniowej. Napór materii z zewnątrz jest tak duży, że powoduje zatrzymanie fali uderzeniowej w miejscu, w wyniku czego gwiazda zaczyna się niebywale rozgrzewać. Wskutek tego wybuchowego, deflagracyjnego spalania się powstaje duża część układu okresowego pierwiastków. Materia po śmierci gwiazdy, składająca się z pierwiastków ciężkich, może zasilić nowo powstające gwiazdy i planety”.

„Pierwiastki, z których się składamy, na przykład węgiel, azot i tlen, powstają dzięki śmierci mało masywnych gwiazd, jak nasze Słońce. W wyniku eksplozji supernowej powstaje tlen. Nasze ukochane złoto i srebro są efektem procesu jeszcze rzadszego – „zlania się” dwóch gwiazd neutronowych. Każdy atom węgla, tlenu i azotu w naszym ciele – kiedyś był obecny we wnętrzu gwiazdy. Bez nich nie moglibyśmy zaistnieć. Nasze życie powstało za sprawą gwiazd” – pisze Piotr KOŁACZEK-SZYMAŃSKI w tekście „Z gwiazd powstaliśmy, w gwiazdy się obrócimy” – cały artykuł [LINK]

PAP/eg