Учени от Сидни създадоха космически прах в лабораторни условия, като възпроизведоха условия, близки до тези, които съществуват в космоса. Експериментът дава нови насоки за това как са се образували химичните елементи, необходими за живота, още преди образуването на Земята.

Линда Лосурдо, докторантка във Факултета по физика на Сиднейския университет смеси азот, въглероден диоксид и ацетилен, за да имитира енергийните условия, характерни за околностите на звездите и остатъците от свръхнови. След това тя подложи газовата смес на въздействието на мощен електрически разряд. В резултат на процеса се образува прах, богат на въглерод, наподобяващ материала, който се намира в междузвездното пространство и се съдържа в комети, астероиди и метеорити.

Лабораторният прах съдържа сложни комбинации от въглерод, водород, кислород и азот. Заедно те са известни като CHON молекули и се срещат в много органични вещества, считани за важни за живота.

„Вече не е нужно да чакаме астероид или комета да достигнат Земята, за да разберем тяхната история. Можем да създадем подобна среда в лабораторията и да възстановим тяхната структура с помощта на инфрачервени отпечатъци. Това може да ни даде огромно разбиране за това как „въглеродният космически прах“ може да се формира в плазмата, изхвърляна от гигантски стари звезди или в космическите люлки, където се раждат звездите и разпространяват тези удивителни молекули, които могат да бъдат жизненоважни за живота. Това е все едно да възпроизведем малка частица от Вселената в бутилка в нашата лаборатория.“

каза Лосурдо.

Изследователката първо изпомпа въздуха от стъклените тръби, създавайки условия, близки до космическия вакуум. След това напълни тръбите с азот, въглероден диоксид и ацетилен. В продължение на около час газовата смес беше подложена на електрическо напрежение от около 10 000 волта, което създаде форма на плазма, наречена тлеещ разряд. Интензивната енергия разграждаше изходните молекули, след което техните компоненти се рекомбинираха в по-големи и сложни химически структури. С течение на времето новообразуваният материал се отлагаше върху силициеви пластини, поставени вътре в тръбите, оставяйки тънък слой прах.

Лабораторните проби на Лосурдо дадоха същите характерни инфрачервени сигнали, които се наблюдават в космоса. Това съвпадение показва, че експериментът точно възпроизвежда процесите, за които се смята, че протичат в реални космически условия.

Как е възникнал животът на Земята остава един от най-големите нерешени въпроси на науката. Изследователите продължават да разследват дали първите органични молекули са се образували на младата планета, дали са пристигнали с комети и метеорити, дали са били донесени, докато Слънчевата система все още се е формирала, или това е резултат от комбинация на тези възможности. В периода от 4,56 милиарда до 3,5 милиарда години назад метеорити, микрометеорити и частици междупланетен прах от астероиди и комети многократно са се сблъсквали със Земята, носейки огромно количество органичен материал.

„Смята се, че ковалентно свързаните въглерод и водород в материала на кометите и астероидите са се образували във външните обвивки на звездите, при високоенергийни събития като свръхнови и в междузвездната среда. Ние се опитваме да разберем конкретните химични пътища и условия, които включват всички елементи CHON в сложните органични структури, които наблюдаваме в космическия прах и метеоритите.“

каза Лосурдо

Изследването може не само да хвърли светлина върху това как са се образували първите молекули, свързани с живота. Екипът планира също така да създаде подробна база данни с инфрачервени отпечатъци, произвеждани от различни видове лабораторен космически прах. Астрономите ще могат да сравняват тези сигнатури с наблюденията на области на звездообразуване и останки от мъртви звезди. Съвпадението на сигнала може да покаже къде се образуват определени форми на прах и да помогне на изследователите да възстановят физичните и химичните процеси, протичащи там. Лосурдо получи награда за най-добра презентация на това изследване на международната годишна среща на Метеоритната асоциация в края на миналата година.