Кухните са мястото, където създаваме. От торта с трохи до царевица на кочана, това се случва тук. Ако сте като мен, понякога оставяте пуйка твърде дълго във фурната или овъгляте пилето на скара. Когато месото се изгори, сред миризмите, които информират носа ви за лошите новини, са плоски молекули, състоящи се от въглеродни атоми, подредени в пчелен модел, наречени PAHs или полициклични ароматни въглеводороди.
ПАУ съставляват около 10% от въглерода във Вселената и не се намират само във вашата кухня, но и в космическото пространство, където са открити през 1998 г. Дори комети и метеорити съдържат ПАУ. От илюстрацията можете да видите, че те са съставени от няколко до много взаимосвързани пръстени от въглеродни атоми, подредени по различни начини за получаване на различни съединения. Колкото повече пръстени, толкова по-сложна е молекулата, но основният модел е един и същ за всички.
Целият живот на Земята се основава на въглерод. Бърз поглед към човешкото тяло разкрива, че 18,5% от него е направено само от този елемент. Защо въглеродът е толкова важен? Защото е в състояние да се свърже със себе си и с множество други атоми по различни начини да създаде много сложни молекули, които позволяват на живите организми да изпълняват много функции. Богатите на въглерод ПАХ може дори да са участвали в еволюцията на живота, тъй като те идват под много форми с потенциално много функции. Един от тези може би е бил насърчават образуването на РНК (партньор на ДНК на „молекулата на живота“).
В продължаването на стремежа да научите как прости въглеродни молекули се развиват в по-сложни и каква роля могат да играят тези съединения в произхода на живота, международен екип от изследователи фокусира НАСА Стратосферна обсерватория за инфрачервена астрономия (СОФИЯ) и други обсерватории върху ПАВ, открити в цветното Мъглявина Ирис в северното съзвездие Цефей Цар.
Bavo Croiset от университета в Лайден в Холандия и екипът определят, че когато PAH в мъглявината са засегнати от ултравиолетово лъчение от централната си звезда, те се развиват в по-големи, по-сложни молекули. Учените хипотезират, че растежът на сложни органични молекули като PAH е една от стъпките, водещи до появата на живот.
Силната ултравиолетова светлина от новородено масивна звезда като тази, която създава мъглявината на Ирис, ще има тенденция да разгражда големи органични молекули на по-малки, а не да ги натрупва, според сегашната гледна точка. За да тестват тази идея, изследователите искали да преценят размера на молекулите на различни места по отношение на централната звезда.
Екипът на Croiset използва SOFIA, за да се изкачи над по-голямата част от водната пара в атмосферата, така че да може да наблюдава мъглявината в инфрачервена светлина, форма на невидима за очите ни светлина, която ние откриваме като топлина. Инструментите на SOFIA са чувствителни към две инфрачервени дължини на вълната, които се произвеждат от тези конкретни молекули, които могат да бъдат използвани за оценка на техния размер. Екипът анализира изображенията на SOFIA в комбинация с данни, получени преди това от инфрачервената космическа обсерватория Шпицер, космическия телескоп Хъбъл и телескопа Канада-Франция-Хавай на големия остров Хавай.
Анализът показва, че размерът на PAH молекулите в тази мъглявина варира според местоположението по ясен модел. Средният размер на молекулите в централната кухина на мъглявината, заобикаляща младата звезда, е по-голям, отколкото на повърхността на облака от външния ръб на кухината. Те също получиха изненада: радиацията от звездата доведе до нетен растеж на броя на сложните PAH, а не до тяхното унищожаване на по-малки парчета.
В публикация на хартия в „Астрономия и астрофизика“ екипът стигна до заключението, че това вариране на молекулния размер се дължи както на някои от най-малките молекули, които се унищожават от суровото ултравиолетово лъчево поле на звездата, така и на облъчените със средна големина молекули, така че те се комбинират в по-големи молекули.
Толкова много започва със звезди. Те не само създават въглеродните атоми в основата на биологията, но изглежда, че и те ги овладяват в по-сложни форми. Наистина, можем да благодарим на нашите щастливи звезди!
