En karta över metanolen (vit) i planetskivan runt stjärnan HD 100546. Den röda linjen är den omloppsbana som den "kalla" planeten Neptunus skulle ha om den kretsade runt denna stjärna. Så den vita metanolen finns nästan helt i den "varma" delen av planeten som bildar skivan. Kredit:ALMA/Booth et al.
Ett internationellt team av forskare under ledning av Alice Booth (Leiden University, Nederländerna) har upptäckt metanol-ijs i den varma delen av en planetbildande skiva. Metanolen kan inte ha producerats där och måste ha sitt ursprung i de kalla gasmoln som stjärnan och skivan bildades av. Således, metanolen ärvs. Om det är vanligt, det skulle kunna ge livets utveckling en flygande start. Forskarna kommer att publicera sina resultat på måndag kväll i Natur astronomi .
Metanol, CH 3 ÅH, är en av de enklaste komplexa molekylerna. Det anses av astronomer vara en föregångare för den prebiotiska kemi som är nödvändig för livet eftersom den kan användas för att bilda, till exempel, aminosyror och proteiner. Forskare hade redan visat att metanol finns i en kall planetbildande skiva runt en närliggande stjärna, i kometer och i de kalla gasmoln som stjärnor bildas av. Nu, för första gången, en stor reservoar av metanol har upptäckts i en varm planetbildande skiva.
Denna reservoar av metanol kan inte ha bildats i själva den varma skivan, eftersom detta är kemiskt omöjligt. Forskarna föreslår därför att metanolisen redan fanns på stoftkornen i det kalla gasmoln som stjärnan och skivan härstammar från.
Forskningsledare Alice Booth (Leiden University):"Detta är ett mycket spännande och överraskande resultat. Även om varm metanol har upptäckts i det varma, unga diskar, på grund av denna skivas natur är detta det första tydliga observationsbeviset för att komplexa organiska molekyler kan 'ärvas' från den tidigare kalla mörka molnfasen."
Star HD 100546 har en stor protoplanetarisk skiva. Under 2013, en möjlig planet-i-the-making hittades i det kalla yttre området av denna skiva (orange prick). Dagens studie handlar om den varmare inre delen av skivan. De svarta fläckarna i bilden är artefakter. Kredit:ESO/NASA/ESA/Ardila et al.
Forskarna gjorde sina observationer på den planetbildande skivan runt den mycket studerade stjärnan HD 100546. Denna skiva och stjärna är cirka 10 miljoner år gamla och ligger cirka 360 ljusår från jorden i riktning mot den södra konstellationen Flugan ( Musca).
Forskarna använde ALMA-observatoriet, ligger högt upp i de chilenska Anderna. Astronomerna letade faktiskt efter den enkla molekylen svavelmonoxid, men till sin förvåning upptäckte de också metanollinjer i sina spektra.
I framtiden, forskarna hoppas kunna samla in mer data så att de kan observera metanollinjerna med högre rumslig upplösning. De kommer också att söka efter mer komplexa syrehaltiga molekyler som dimetyleter (C 2 H 6 O), metylformiat (C 2 H 4 O 2 ) och acetaldehyd (C 2 H 4 O). Dessa molekyler, som också finns i kometer och mörka moln, tros vara några av nyckelingredienserna för prebiotisk kemi.
Sammansatt bild av stjärnan HD100546 (höger) med metanolreservoaren (vänster) i sin varma del av den protoplanetära skivan. Kredit:ALMA/Booth et al. &ESO/NASA/ESA/Ardila et al.
Forskarna vill jämföra mängderna av dessa ämnen i den planetbildande skivan med mängderna i kometer. Den här vägen, de kan få en bättre uppfattning om hur stor andel av det organiska innehållet som överlever stjärnbildningsprocessen. Och det, i tur och ordning, är viktigt för en bättre förståelse av de kemiska processerna under bildningen av planeter. Trots allt, isiga asteroider som kometer är planeternas byggstenar.
