Кухни - это то, где мы создаем. От пирога крошки до кукурузы в початках, это происходит здесь. Если вы мне нравитесь, вы иногда оставляете индейку слишком долго в духовке или обжариваете курицу-гриль. Когда мясо сжигается, среди запахов, сообщающих вашему носу о плохих новостях, являются плоские молекулы, состоящие из атомов углерода, расположенных в виде сот, называемых ПАУ или полициклические ароматические углеводороды.
ПАУ составляют около 10% углерода во вселенной и находятся не только на вашей кухне, но и в космосе, где они были обнаружены в 1998 году. Даже кометы и метеориты содержат ПАУ. Из иллюстрации вы можете видеть, что они состоят из нескольких или многих взаимосвязанных колец атомов углерода, расположенных по-разному для получения разных соединений. Чем больше колец, тем сложнее молекула, но основная схема одинакова для всех.
Вся жизнь на Земле основана на углероде. Беглый взгляд на человеческое тело показывает, что 18,5% его состоит только из этого элемента. Почему углерод так важен? Потому что он способен связывать себя и множество других атомов различными способами, создавая множество сложных молекул, которые позволяют живым организмам выполнять многие функции. Богатые углеродом ПАУ, возможно, даже были вовлечены в эволюцию жизни, так как они бывают разных форм с потенциально многими функциями. Один из них, возможно, был стимулировать формирование РНК (партнер ДНК «молекулы жизни»).
В продолжающемся стремлении узнать, как простые молекулы углерода превращаются в более сложные и какую роль эти соединения могут играть в происхождении жизни, международная группа исследователей сосредоточила внимание НАСА на Стратосферная обсерватория для инфракрасной астрономии (SOFIA) и другие обсерватории на ПАУ, найденные в красочной Туманность ирис в северном созвездии цефея царя.
Баву Круазет из Лейденского университета в Нидерландах и его команда определили, что когда ПАУ в туманности попадает под воздействие ультрафиолетового излучения от его центральной звезды, они превращаются в более крупные и более сложные молекулы. Ученые предполагают, что рост сложных органических молекул, таких как ПАУ, является одним из шагов, ведущих к возникновению жизни.
Сильный ультрафиолетовый свет от новорожденной массивной звезды, подобной той, которая зажигает светящуюся туманность Ириса, будет склонен расщеплять крупные органические молекулы на более мелкие, а не накапливать их, согласно текущему мнению. Чтобы проверить эту идею, исследователи хотели оценить размер молекул в разных местах относительно центральной звезды.
Команда Круазе использовала SOFIA, чтобы подняться над большей частью водяного пара в атмосфере, чтобы он мог наблюдать туманность в инфракрасном свете, форму света, невидимую нашим глазам, которую мы видим как тепло. Инструменты SOFIA чувствительны к двум инфракрасным длинам волн, которые производят эти конкретные молекулы, которые можно использовать для оценки их размера. Команда проанализировала изображения SOFIA в сочетании с данными, ранее полученными инфракрасной космической обсерваторией Спитцер, космическим телескопом Хаббла и телескопом Канада-Франция-Гавайи на Большом острове Гавайи.
Анализ показывает, что размер молекул ПАУ в этой туманности различается в зависимости от местоположения. Средний размер молекул в центральной полости туманности, окружающей молодую звезду, больше, чем на поверхности облака у внешнего края полости. Они также получили сюрприз: радиация от звезды привела к общему росту числа сложных ПАУ, а не к их разрушению на более мелкие кусочки.
В опубликованная статья в области астрономии и астрофизики команда пришла к выводу, что это изменение размера молекул связано как с тем, что некоторые из самых маленьких молекул разрушаются сильным полем ультрафиолетового излучения звезды, так и с облучением молекул среднего размера, так что они объединяются в более крупные молекулы.
Столько всего начинается со звезд. Мало того, что они создают атомы углерода в основе биологии, но, кажется, они также переводят их в более сложные формы. Поистине, мы можем поблагодарить наших счастливых звезд!
