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Descubrimiento clave en la búsqueda del origen de la vida: los astrónomos detectan la molécula más grande hasta ahora en la ‘trampa de polvo’ cósmica

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Utilizando el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array ([{» attribute=»»>ALMA) in Chile, researchers at Leiden Observatory in the Netherlands have for the first time detected dimethyl ether in a planet-forming disc. With nine atoms, this is the largest molecule identified in such a disc to date. It is also a precursor of larger organic molecules that can lead to the emergence of life.

Dimethyl Ether Spotted in Disc Around IRS 48 Star

This composite image features an artistic impression of the planet-forming disc around the IRS 48 star, also known as Oph-IRS 48. The disc contains a cashew-nut-shaped region in its southern part, which traps millimeter-sized dust grains that can come together and grow into kilometer-sized objects like comets, asteroids, and potentially even planets. Recent observations with the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) spotted several complex organic molecules in this region, including dimethyl ether, the largest molecule found in a planet-forming disc to date. The emission signaling the presence of this molecule (real observations shown in blue) is clearly stronger in the disc’s dust trap. A model of the molecule is also shown in this composite. Credit: ESO/L. Calçada, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/A. Pohl, van der Marel et al., Brunken et al.

“From these results, we can learn more about the origin of life on our planet and therefore get a better idea of the potential for life in other planetary systems. It is very exciting to see how these findings fit into the bigger picture,” says Nashanty Brunken, a Master’s student at Leiden Observatory, part of Leiden University, and lead author of the study published on March 8, 2022, in Astronomy & Astrophysics.


¿Cómo acaban los ingredientes de la vida en los planetas? El descubrimiento de la molécula más grande jamás encontrada en un disco de formación de planetas proporciona algunas pistas. Crédito:[{» attribute=»»>ESO

Dimethyl ether is an organic molecule commonly seen in star-forming clouds, but had never before been found in a planet-forming disc. The researchers also made a tentative detection of methyl formate, a complex molecule similar to dimethyl ether that is also a building block for even larger organic molecules.

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“It is really exciting to finally detect these larger molecules in discs. For a while we thought it might not be possible to observe them,” says co-author Alice Booth, also a researcher at Leiden Observatory.

Molecules in Disc Around Star IRS 48

These images from the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) show where various gas molecules were found in the disc around the IRS 48 star, also known as Oph-IRS 48. The disc contains a cashew-nut-shaped region in its southern part, which traps millimeter-sized dust grains that can come together and grow into kilometer-sized objects like comets, asteroids and potentially even planets. Recent observations spotted several complex organic molecules in this region, including formaldehyde (H2CO; orange), methanol (CH3OH; green), and dimethyl ether (CH3OCH3; blue), the last being the largest molecule found in a planet-forming disc to date. The emission signaling the presence of these molecules is clearly stronger in the disc’s dust trap, while carbon monoxide gas (CO; purple) is present in the entire gas disc. The location of the central star is marked with a star in all four images. The dust trap is about the same size as the area taken up by the methanol emission, shown on the bottom left. Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/A. Pohl, van der Marel et al., Brunken et al.

The molecules were found in the planet-forming disc around the young star IRS 48 (also known as Oph-IRS 48) with the help of ALMA, an observatory co-owned by the European Southern Observatory (ESO). IRS 48, located 444 light-years away in the constellation Ophiuchus, has been the subject of numerous studies because its disc contains an asymmetric, cashew-nut-shaped “dust trap.” This region, which likely formed as a result of a newly born planet or small companion star located between the star and the dust trap, retains large numbers of millimeter-sized dust grains that can come together and grow into kilometer-sized objects like comets, asteroids and potentially even planets.

Dust Trap/Comet Factory Around Oph-IRS 48

Annotated image from the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) showing the dust trap in the disc that surrounds the system Oph-IRS 48. The dust trap provides a safe haven for the tiny dust particles in the disc, allowing them to clump together and grow to sizes that allow them to survive on their own. The green area is the dust trap, where the bigger particles accumulate. The size of the orbit of Neptune is shown in the upper left corner to show the scale. Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Nienke van der Marel

Many complex organic molecules, such as dimethyl ether, are thought to arise in star-forming clouds, even before the stars themselves are born. In these cold environments, atoms and simple molecules like carbon monoxide stick to dust grains, forming an ice layer and undergoing chemical reactions, which result in more complex molecules. Researchers recently discovered that the dust trap in the IRS 48 disc is also an ice reservoir, harboring dust grains covered with this ice rich in complex molecules. It was in this region of the disc that ALMA has now spotted signs of the dimethyl ether molecule: as heating from IRS 48 sublimates the ice into gas, the trapped molecules inherited from the cold clouds are freed and become detectable.

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Este video se acerca al sistema Oph-IRS 48, una estrella rodeada por un disco de formación de planetas que contiene una trampa de polvo. Esta trampa permite que las partículas de polvo se expandan y generen cuerpos más grandes.

«Lo que hace que esto sea aún más emocionante es que ahora sabemos que estas moléculas más grandes y complejas están disponibles para alimentar a los planetas que se forman en el disco», dice Booth. «Esto no se sabía antes porque en la mayoría de los sistemas estas moléculas están escondidas en el hielo».

El descubrimiento del éter dimetílico sugiere que muchas otras moléculas complejas comúnmente detectadas en las regiones de formación de estrellas también podrían estar al acecho en las estructuras heladas de los discos de formación de planetas. Estas moléculas son los precursores de moléculas prebióticas como[{» attribute=»»>amino acids and sugars, which are some of the basic building blocks of life.

Oph-IRS 48 in Ophiuchus Constellation

This chart shows the large constellation of Ophiuchus (The Serpent Bearer). Most of the stars that can be seen in a dark sky with the unaided eye are marked. The location of the system Oph-IRS 48 is indicated with a red circle. Credit: ESO, IAU and Sky & Telescope

By studying their formation and evolution, researchers can therefore gain a better understanding of how prebiotic molecules end up on planets, including our own. “We are incredibly pleased that we can now start to follow the entire journey of these complex molecules from the clouds that form stars, to planet-forming discs, and to comets. Hopefully, with more observations we can get a step closer to understanding the origin of prebiotic molecules in our own Solar System,” says Nienke van der Marel, a Leiden Observatory researcher who also participated in the study.

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Este video se acerca al sistema Oph-IRS 48, una estrella rodeada por un disco de formación de planetas que contiene una trampa de polvo. Esta trampa permite que las partículas de polvo se expandan y generen cuerpos más grandes.

Los estudios futuros de IRS 48 con el Extremely Large Telescope (ELT) de ESO, actualmente en construcción en Chile y que se espera que comience a operar a finales de esta década, permitirán al equipo estudiar la química de regiones muy internas al disco, donde los planetas similares a la Tierra pueden formulario.

Referencia: «Una gran trampa de hielo asimétrica en un disco de formación planetaria: III. Primera detección de dimetil éter” por Nashanty GC Brunken, Alice S. Booth, Margot Leemker, Pooneh Nazari, Nienke van der Marel y Ewine F. van Dishoeck, 8 de marzo de 2022, Astronomía y astrofísica.
DOI: 10.1051/0004-6361/202142981

Esta publicación se lanzó con motivo del Día Internacional de la Mujer 2022 y presenta investigaciones realizadas por seis investigadoras que se identifican como mujeres.

El equipo está compuesto por Nashanty GC Brunken (Observatorio de Leiden, Universidad de Leiden, Países Bajos) [Leiden]), Alice S. Booth (Leiden), Margot Leemker (Leiden), Pooneh Nazari (Leiden), Nienke van der Marel (Leiden), Ewine F. van Dishoeck (Observatorio de Leiden, Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik, Garching , Alemania)

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Horoscopo

La erupción del volcán Hunga Tonga-Hunga Ha’apai ha llegado al espacio

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Les volcans qui explosent en panaches de magma et de cendres peuvent être suffisamment puissants pour déclencher d’énormes ondes de choc et des bangs soniques au-dessus tout en provoquant des tremblements de terre, des glissements de terrain et des vagues de tsunami plus près de la superficie. Ahora un volcán ha hecho todo lo anterior y espacio afectado.

Este tipo de fenómenos no solo ocurren en películas como pico de Dante. la Volcán Hunga Tonga-Hunga Ha’apai hace que la erupción mortal que enfrenta el vulcanólogo incondicionalmente anti-James-Bond de Pierce Brosnan apenas parezca una hoguera. Il a éclaté si violemment que non seulement il a secoué l’atmosphère et l’océan, mais la NASA a découvert que les effets s’étendaient plus loin que l’atmosphère terrestre, avec des vents assez rapides pour rivaliser avec un ouragan aux confins del espacio. Es hoy una de las perturbaciones más enormes jamás observadas en el espacio.

Además de tener un temperamento notoriamente caliente (la última erupción de Hunga Tonga-Hunga Ha’apai en 2015 arrojó cenizas a más de cinco millas hacia el cielo y en realidad formó una nueva isla a partir de todo ese vómito), el volcán submarino ahora les ha dado a los investigadores la oportunidad de vea lo que sucede cuando el clima terrestre y el clima espacial chocan. El físico de UC Berkeley, Brian Harding, realizó un estudio sobre el monstruo que escupe fuego, publicado recientemente en Cartas de investigación geofísica.

«El volcán puede enseñarnos qué tipos de ondas atmosféricas transfieren impulso y energía desde el suelo al espacio», dijo a SYFY WIRE. «Esperamos que esto represente los mecanismos que transmiten impulso y energía desde la atmósfera inferior al espacio y, finalmente, conduzcan a mejores predicciones del clima espacial».

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Hunga Tonga-Hunga Ha’apai se esconde en las profundidades del Océano Pacífico Sur occidental, frente a las islas principales de Tonga. Algunas de las olas del tsunami a su paso fueron lo suficientemente altas como para alcanzar la estratosfera, y el polvo y el gas que arrojó a la mesosfera. ICONO DE LA NASA (Explorador de conexiones ionosféricas) y Satélites Swarm de la ESA eran parte de ella. Apenas unas horas después de que el volcán activo explotara, las dos naves espaciales captaron extrañas corrientes eléctricas en la capa superior de la atmósfera, o la ionosfera.

Comprender fenómenos como este es (en su mayor parte) solo posible a través de observaciones. Simplemente no puedes recrear algo así en un laboratorio. Incluso dar sentido a las observaciones puede ser difícil cuando ocurren múltiples procesos al mismo tiempo y en el mismo lugar, lo que puede confundir la causa y el efecto.

ICON tiene su ojo en el borde del espacio. Él observa una región donde los gases pueden ser turbulentos y donde las ráfagas de viento solar transportan partículas cargadas. Cuando ocurren erupciones solares y eyecciones de masa coronal, los ataques de estas partículas pueden causar tormentas geomagnéticas que interrumpen nuestros satélites, Internet y la infraestructura de energía. La erupción de Hunga Tonga-Hunga Ha’apai fue capaz de algo que solo se suponía que podía hacer una tormenta geomagnética.

Los vientos intensos afectan las corrientes eléctricas en la ionosfera, razón por la cual ICON y Swarm detectaron algo sospechoso. Las partículas ionosféricas, principalmente electrones e iones como NO+ y O2+, crean una corriente conocida como electrochorro ecuatorial.

“No son las corrientes eléctricas en sí mismas los impactos más severos del clima espacial, sino que las corrientes eléctricas son un marcador inequívoco de cambios en el sistema de dínamo ionosférico”, dijo Harding. «Esto tiene otras implicaciones para la distribución del plasma».

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Cuando los vientos de la atmósfera inferior impulsan el electrochorro, fluye hacia el este. El plasma perturbado puede provocar que los sistemas eléctricos, de comunicación y de navegación (como el GPS) no funcionen correctamente en la Tierra. Esta erupción perturbó tanto al electrochorro que se volvió temporalmente cinco veces más poderoso de lo habitual. También experimentó un fenómeno que nada más que una poderosa tormenta geomagnética ha causado: el flujo del electrochorro en realidad se invirtió.

No es una gran sorpresa para los científicos cuando ocurre una inversión como esta, porque el Sol siempre tiene algún tipo de rabieta que envía partículas cargadas que se precipitan y, a veces, dan vueltas alrededor del electrochorro si tienen suficiente influencia. La erupción Hunga Tonga-Hunga Ha’apai también fue la inversión más fuerte que Swarm jamás haya visto, e ICON tuvo el momento y la posición adecuados para atraparla. Lo que ICON envió a tierra mostró que había una turbulencia extrema en la ionosfera. Sus observaciones se acercaron a las predicciones previas de cómo la atmósfera superior se vería afectada por una perturbación de esta magnitud.

“Antes de que podamos esperar predecir la respuesta de la atmósfera superior a una miríada de fuentes de variabilidad desde abajo, primero debemos poder predecir la respuesta de la atmósfera superior a una sola fuente como la explosión”, dijo Harding.

Lo que sucede donde termina la atmósfera y comienza el espacio apenas comienza a entenderse. Después próxima misión GDC de la NASA (Geospace Dynamics Constellation) se lanzará en 2027, monitoreará otros eventos donde terminan los confines de la Tierra y comienza la última frontera.

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Horoscopo

La NASA comparte una hermosa imagen de la galaxia Whirlpool, Internet dice que ‘no se pueden quitar los ojos’

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La galaxia espiral fue capturada con Hubbles Advanced Camera for Surveys.

Durante sus 30 años de servicio, Telescopio espacial Hubble de la NASA tomó millones de fotografías de eventos intrigantes. Ha capturado algunas de las vistas más impresionantes del universo, dando un festín a los ojos de los entusiastas del espacio. Ahora, una de esas imágenes que parece una gran escalera de caracol que se desplaza por el espacio se encuentra entre las más recientes compartidas por la agencia espacial de EE. UU.

En Twitter, la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) de EE. UU. compartió una imagen impresionante de la galaxia M51, también conocida como la galaxia Whirlpool. «Estamos girando en círculos… Déjate llevar por los brazos curvos de la Galaxia del Remolino, las regiones rosadas de formación de estrellas y las hebras azules brillantes de los cúmulos de estrellas», escribió la NASA en el pie de foto.

Esta «galaxia espiral hipnótica» fue capturada en luz visible con la Cámara avanzada para encuestas del Hubble. Desde que se compartió, la publicación ha acumulado más de 10,000 me gusta y cientos de comentarios.

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«Desearía que hubiera una IA que pudiera interpretar imágenes y convertirlas en música. Me encantaría saber cómo se ve esta imagen”, escribió un usuario. «Se ve tan hermosa allí, en ella y en todas las hermosas luces», agregó. otro Un tercer usuario dijo: «Qué hermoso, no puedo quitarme los ojos».

De acuerdo a un nota de prensa, la agencia espacial explicó que los elegantes y sinuosos brazos de la majestuosa galaxia espiral M51 son en realidad largas filas de estrellas y gas cubiertas de polvo. Dijo que esos brazos llamativos son una característica de las llamadas «galaxias espirales de gran diseño».

«En M51, también conocida como Whirlpool Galaxy, estos brazos tienen un propósito importante: son fábricas de formación estelar, que comprimen gas hidrógeno y crean cúmulos de nuevas estrellas», agregó la NASA.

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Además, la agencia continuó explicando que en la cautivadora imagen, el rojo representa la luz infrarroja, así como el hidrógeno en las regiones de formación de estrellas gigantes. El color azul, por otro lado, se puede atribuir a estrellas jóvenes y calientes, mientras que el color amarillo proviene de estrellas más viejas. Cabe señalar que M51 se encuentra a 31 millones de años luz de la Tierra en la constelación Canes Venatici.

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Horoscopo

El Telescopio Hubble mira profundamente en el ojo de la Aguja en esta foto de una galaxia espiral enana

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Una nueva imagen del Telescopio Espacial Hubble muestra una vista profunda del ojo de una aguja galáctica.

la galaxia espiral recibe el sobrenombre de «Ojo de aguja», aunque más oficialmente se le conoce como NGC 247 y Caldwell 62. NASA mencionado 10 de mayo, el apodo es apropiado dado que esta galaxia es una espiral enana, lo que la convierte en un grupo de estrellas relativamente pequeño en comparación con el nuestro. vía Láctea.

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