Метанол в протопланетном диске раскрывает тайны происхождения жизни

Астрономы впервые обнаружили редкие изотопы метанола в протопланетном диске звезды HD 100453. Это открытие проливает свет на происхождение органических молекул, необходимых для возникновения жизни.

Наблюдения с помощью телескопа ALMA выявили в диске звезды HD 100453 не только обычный метанол (CH₃OH), но и его изотопные формы — ¹³CH₃OH и CH₂DOH. Звезда, превосходящая Солнце по массе в 1,6 раза, расположена в 330 световых годах от Земли, а её теплый диск способствует переходу сложных молекул в газообразное состояние.

Обнаружение ¹³CH₃OH показало трёхкратное обогащение углерода-13 в органике диска. Предварительное нахождение CH₂DOH указало на уровень дейтерирования 1%–2%, что согласуется с данными по кометам и механизмами формирования метанола в молекулярных облаках.

Сравнение с другими богатыми органикой дисками выявило аномально низкое содержание метилформиата (CH₃OCHO) — всего несколько процентов от метанола. Эта картина ближе к химическому составу ранних стадий звездообразования, чем к типичным протопланетным системам.

Уникальные условия HD 100453 позволили ALMA зафиксировать молекулы, обычно скрытые в льдах. У менее массивных звёзд, подобных Солнцу, метанол остается вмороженным в ледяные зерна и недоступен для наблюдений в миллиметровом диапазоне.

Соотношение метанола к другим органическим соединениям в диске поразительно напоминает состав комет Солнечной системы. Это свидетельствует, что льды протопланетных дисков наследуют химию межзвёздной среды практически без изменений.

Обогащённость диска метанолом, вероятно, связана с сублимацией на внутренней границе пылевого кольца — в 1,5 млрд миль от звезды. Такие молекулы становятся строительными блоками для аминокислот и сахаров, критических для биохимии.

Исследование подтверждает гипотезу о ключевой роли комет в доставке органики на молодую Землю. «Эти космические „семена жизни“ могли создать предпосылки для возникновения биологических процессов», — отмечают авторы работы.