Secondo teorie ampiamente accettate, il Sistema Solare si è formato all'incirca 4,6 miliardi di anni fa da un'enorme nuvola di polvere e gas (alias. Nebular Theory). Questo processo iniziò quando la nebulosa ebbe un collasso gravitazionale nel centro che divenne il nostro Sole. La polvere e il gas rimanenti formarono un disco protoplanetario che (nel tempo) si accumulò per formare i pianeti.
Tuttavia, gli scienziati rimangono incerti su quando le molecole organiche apparvero per la prima volta nel nostro Sistema Solare. Fortunatamente, un nuovo studio di un team internazionale di astronomi potrebbe essere in grado di aiutare a rispondere a questa domanda. Usando l'Atacama Large Millimeter-submillimeter Array (ALMA), il team ha rilevato molecole organiche complesse attorno alla giovane stella V883 Ori, che un giorno potrebbero portare alla nascita della vita in quel sistema.
Lo studio che descrive i loro risultati è apparso di recente sulla rivista scientifica Astronomia della natura. Come indicano nel loro studio, il team ha utilizzato i dati ALMA per discernere la presenza di molecole organiche complesse (COM) intorno a V883 Ori, una giovane stella situata a circa 1300 anni luce dalla Terra, circondata da un disco protoplanetario.
Queste osservazioni sono state rese possibili grazie a un improvviso aumento della luminosità della stella, che era dovuto a un torrente di materiale che scorreva dal disco alla stella (ciò che è noto come un esplosione di tipo FU Orionis). Questo scoppio ha riscaldato il disco protoplanetario e ha causato lo scioglimento delle particelle ghiacciate, oltre a spingere considerevolmente il confine della "Frost Line" della stella.
Una linea di brina (alias "Snow Line") è la regione intorno a una stella in cui le temperature diventano abbastanza basse che gli elementi volatili (acqua, anidride carbonica, metano, ammoniaca, ecc.) Sublimeranno per formare il ghiaccio. Intorno alle giovani stelle normali, i raggi di Frost Lines sono circa alcune unità astronomiche (AU), ma possono ingrandirsi di un fattore di quasi 10 attorno alle stelle che scoppiano.
Quando V883 Ori subì il suo sfogo, causò la sublimazione delle particelle ghiacciate nel disco protoplanetario del sistema e innescando il rilascio di COM. Questi includevano metanolo (CH3OH), acetone (CH3COCH3), acetaldeide (CH3CHO), metil formiato (CH3OCHO) e acetonitrile (CH3CN) - molecole che, come con altre COM, potrebbero essere correlate alla formazione della vita nei sistemi planetari.
Come Jeong-Eun Lee, astronomo della School of Space Research della Kyung Hee University e autore principale del documento, ha spiegato in un comunicato stampa ALMA:
“È difficile immaginare un disco sulla scala di alcuni UA con i telescopi attuali. Tuttavia, attorno a una stella di scoppio, il ghiaccio si scioglie in un'area più ampia del disco ed è più facile vedere la distribuzione delle molecole. Siamo interessati alla distribuzione di molecole organiche complesse come elementi costitutivi della vita ".
La riacutizzazione della stella, insieme alle sensibili capacità di imaging di ALMA, hanno anche permesso al team di ricerca di ottenere la distribuzione spaziale delle COM osservate. Sulla base della loro analisi, il team ha concluso che le molecole rilevate avevano una struttura ad anello con un raggio di circa 60 UA intorno a V883 Ori.
Ciò che è stato particolarmente interessante è il fatto che la composizione chimica del disco di V883 Ori è simile a quella delle comete nel moderno Sistema Solare. Le comete sono al centro di una notevole attenzione da parte della ricerca poiché si ritiene che abbiano avuto un ruolo nella diffusione di acqua e molecole organiche durante i primi giorni del Sistema Solare.
Si pensa che queste comete si siano formate nelle zone più esterne del Sistema Solare (la moderna Oort Cloud) dove le molecole organiche erano contenute nel ghiaccio. Per questo motivo, la ricerca sulle composizioni chimiche dei dischi protoplanetari è direttamente correlata alla ricerca sulla composizione delle comete e sulle origini della vita della Terra.
Come ha spiegato Yuri Aikawa, un membro del gruppo di ricerca dell'Università di Tokyo:
“Poiché i pianeti rocciosi e ghiacciati sono realizzati in materiale solido, la composizione chimica dei solidi nei dischi è di particolare importanza. Uno sfogo è un'occasione unica per studiare nuovi sublimati, e quindi la composizione dei solidi. "
Le opportunità di osservare esplosioni sono piuttosto rare, poiché durano solo 100 anni circa. Tuttavia, è noto che giovani stelle con una vasta gamma di età sperimentano esplosioni di FU Ori, quindi gli astronomi si aspettano di essere in grado di assistere a più di questi eventi in futuro - e nel processo, determinare le composizioni chimiche di più dischi protoplanetari.
Questa ricerca non solo migliorerà la nostra comprensione della composizione chimica dei ghiacci che si evolve attorno alle giovani stelle. Migliorerà anche la nostra comprensione di come le molecole organiche si sono evolute tra la nascita del nostro Sistema Solare e oggi, il che rivelerà molte cose sulle origini della vita stessa!
