ตามทฤษฎีที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางระบบสุริยะก่อตัวขึ้นประมาณ 4.6 พันล้านปีก่อนจากกลุ่มฝุ่นและก๊าซขนาดใหญ่ (aka Nebular Theory) กระบวนการนี้เริ่มต้นขึ้นเมื่อเนบิวลาประสบกับแรงดึงดูดยุบตัวที่ใจกลางดวงอาทิตย์ของเรา ฝุ่นและก๊าซที่เหลือก่อตัวเป็นดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์ (เมื่อเวลาผ่านไป) ก่อตัวขึ้นเพื่อก่อตัวดาวเคราะห์
อย่างไรก็ตามนักวิทยาศาสตร์ยังไม่แน่ใจเกี่ยวกับเมื่อโมเลกุลอินทรีย์ปรากฏตัวครั้งแรกในระบบสุริยะของเรา โชคดีที่การศึกษาใหม่โดยทีมนักดาราศาสตร์ระหว่างประเทศอาจช่วยตอบคำถามได้ ด้วยการใช้ Atacama Large Millimeter-submillimeter Array (ALMA) ทีมตรวจพบโมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อนรอบดาวฤกษ์อายุน้อย V883 Ori ซึ่งอาจจะนำไปสู่การเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตในระบบนั้น
การศึกษาที่อธิบายการค้นพบของพวกเขาเมื่อเร็ว ๆ นี้ปรากฏในวารสารวิทยาศาสตร์ ดาราศาสตร์ธรรมชาติ ดังที่ระบุไว้ในการศึกษาของพวกเขาทีมใช้ข้อมูล ALMA เพื่อแยกแยะการปรากฏตัวของโมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อนรอบ ๆ V883 Ori ซึ่งเป็นดาวอายุน้อยที่อยู่ห่างจากโลกประมาณ 1300 ปีแสงที่ล้อมรอบด้วยดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์
การสังเกตเหล่านี้เกิดขึ้นได้เนื่องจากการเพิ่มขึ้นของความส่องสว่างของดาวฤกษ์อย่างกะทันหันซึ่งเกิดจากการระเบิดของวัตถุที่ไหลจากดิสก์ไปยังดาวฤกษ์อย่างรวดเร็ว (สิ่งที่เรียกว่าการระเบิด FU Orionis) การปะทุครั้งนี้ทำให้อุ่นแผ่นดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์และทำให้อนุภาคน้ำแข็งละลายเช่นเดียวกับการผลักดันขอบเขตของ "Frost Line" ของดาวออกมาอย่างมาก
บรรทัดฟรอสต์ (หรือที่เรียกว่า“ สโนว์ไลน์”) เป็นพื้นที่รอบดาวฤกษ์ที่อุณหภูมิต่ำพอที่องค์ประกอบที่ระเหยได้ (น้ำ, คาร์บอนไดออกไซด์, มีเธน, แอมโมเนีย, ฯลฯ ) จะกลายเป็นน้ำแข็ง รอบดาวฤกษ์อายุน้อยทั่วไปรัศมีของเส้นฟรอสต์ไลน์นั้นมีหน่วยทางดาราศาสตร์เพียงไม่กี่ดวง (AU) แต่สามารถขยายใหญ่ขึ้นได้ประมาณ 10 เท่ารอบดาวฤกษ์ที่ระเบิดออกมา
เมื่อ V883 Ori พบการระเบิดมันทำให้เกิดอนุภาคน้ำแข็งในดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์ของระบบเพื่อทำให้เกิดการระเหยและก่อให้เกิดการปลดปล่อยของ COMs เหล่านี้รวมถึงเมทานอล (CH3OH) อะซิโตน (CH3Coch3), acetaldehyde (CH3CHO) รูปแบบเมทิล (CH3OCHO) และ acetonitrile (CH3CN) - โมเลกุลที่เหมือนกับ COM อื่น ๆ อาจเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของสิ่งมีชีวิตในระบบดาวเคราะห์
ในฐานะที่เป็น Jeong-Eun Lee นักดาราศาสตร์จากโรงเรียนการวิจัยอวกาศของมหาวิทยาลัย Kyung Hee และผู้เขียนหลักในบทความอธิบายในการแถลงข่าว ALMA:
“ มันเป็นเรื่องยากที่จะทำอิมเมจดิสก์บนสเกลของ AU ไม่กี่ตัวที่มีกล้องโทรทรรศน์ในปัจจุบัน อย่างไรก็ตามรอบดาวฤกษ์ที่มีการปะทุนั้นน้ำแข็งจะละลายในบริเวณกว้างของดิสก์และมันจะง่ายต่อการมองเห็นการกระจายตัวของโมเลกุล เรามีความสนใจในการกระจายของโมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อนเป็นหน่วยการสร้างของชีวิต”
การปะทุของดวงดาวพร้อมกับความสามารถในการถ่ายภาพที่ละเอียดอ่อนของ ALMA ยังอนุญาตให้ทีมวิจัยได้รับการแจกแจงเชิงพื้นที่ของ COMs ที่สังเกตได้ จากการวิเคราะห์ของพวกเขาทีมสรุปว่าโมเลกุลที่ตรวจพบมีโครงสร้างคล้ายวงแหวนที่มีรัศมีประมาณ 60 AU รอบ V883 Ori
สิ่งที่น่าสนใจเป็นพิเศษคือความจริงที่ว่าองค์ประกอบทางเคมีของดิสก์ V883 Ori นั้นคล้ายคลึงกับดาวหางในระบบสุริยะสมัยใหม่ ดาวหางเป็นจุดสนใจของงานวิจัยที่สำคัญเนื่องจากเชื่อว่ามีบทบาทในการแพร่กระจายของน้ำและโมเลกุลอินทรีย์ในช่วงแรกของระบบสุริยะ
ดาวหางเหล่านี้ถูกคิดว่าก่อตัวขึ้นที่ด้านนอกของระบบสุริยะ (Oort Cloud ยุคใหม่) ซึ่งมีโมเลกุลอินทรีย์อยู่ในน้ำแข็ง ด้วยเหตุนี้การวิจัยเกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมีของดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์จึงเกี่ยวข้องโดยตรงกับการวิจัยเกี่ยวกับองค์ประกอบของดาวหางและต้นกำเนิดของชีวิตของโลก
ในฐานะที่เป็น Yuri Aikawa สมาชิกของทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยโตเกียวอธิบาย:
“ เนื่องจากดาวเคราะห์หินและน้ำแข็งทำจากวัสดุแข็งส่วนประกอบทางเคมีของของแข็งในดิสก์จึงมีความสำคัญเป็นพิเศษ การปะทุเป็นโอกาสที่ไม่ซ้ำกันในการตรวจสอบ sublimates สดและทำให้องค์ประกอบของของแข็ง”
โอกาสที่จะสังเกตเห็นการปะทุค่อนข้างหายากเนื่องจากมันมีอายุการใช้งานเพียง 100 ปีหรือมากกว่านั้น อย่างไรก็ตามดาวฤกษ์อายุน้อยที่มีอายุหลายปีเป็นที่ทราบกันดีว่ามีประสบการณ์การระเบิดของ FU Ori ดังนั้นนักดาราศาสตร์คาดว่าจะสามารถเห็นเหตุการณ์เหล่านี้ได้มากขึ้นในอนาคต - และในกระบวนการนี้จะกำหนดองค์ประกอบทางเคมีของดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์มากกว่า
งานวิจัยนี้จะไม่เพียง แต่ปรับปรุงความเข้าใจของเราเกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมีของน้ำแข็งที่วิวัฒนาการรอบดาวอายุน้อย นอกจากนี้ยังจะช่วยเพิ่มความเข้าใจของเราเกี่ยวกับการวิวัฒนาการของโมเลกุลอินทรีย์ระหว่างการกำเนิดของระบบสุริยะของเราและวันนี้ซึ่งจะเปิดเผยสิ่งต่าง ๆ เกี่ยวกับต้นกำเนิดของชีวิตตัวเอง!
