恆星、行星形成區域都存在,首在原行星盤內找到大分子二甲醚

作者 | 發布日期 2022 年 03 月 09 日 12:32 | 分類 天文 Telegram share ! follow us in feedly


複雜有機分子是生命形成前體,過去,天文學家曾在形成恆星的分子雲中發現由 9 個原子構成的二甲醚大分子;現在,首次在形成行星的原行星盤中也檢測到二甲醚,將進一步幫助了解地球生命的起源。

二甲醚(methoxymethane,分子式:C2H6O)又稱甲醚、甲氧基甲烷,是最簡單的脂肪醚,在工業中因具有優良燃燒特性且污染少、對臭氧層無害、容易降解,可廣泛用於汽車燃料。

而在太空中,二甲醚是一種在恆星托兒所(孕育新生恆星的分子雲)中常見之大分子,也是生命關鍵組成氨基酸、糖的前體。

長期以來,科學家一直懷疑二甲醚也會出現在原行星盤(Proplyd or Protoplanetary Disc)中,這些區域夠冷,以至於簡單原子、分子(如一氧化碳)會黏附在微小塵埃顆粒形成冰層,當它們堆積又會產生化學反應以形成更大、更複雜的有機化合物。約 10 年前,年輕恆星 IRS 48 (也稱 Oph-IRS 48)便因周圍環繞著「新月形」塵埃環引起天文學家注意,他們認為分子能在缺口區域發生化學反應,形成更大的物體如彗星、小行星、行星等。

由於盤內充滿含有機分子的冰冷塵埃顆粒,當來自恆星的輻射使冰昇華成氣體時,被釋放出的有機化合物可經地球望遠鏡探測到。

利用阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列(ALMA)研究這些分子發出的光,荷蘭萊頓大學團隊確定發現了二甲醚,以及過去從未在原行星盤中見過的有機化合物甲酸甲酯(methyl formate)。

令人興奮的是,原來這些複雜大分子可作為恆星孕育行星的食物,從形成恆星的分子雲到形成行星的原行星盤,天文學家將能追蹤這些複雜分子游離在宇宙的完整路徑。

新論文發表在《天文與天體物理學報》(Astronomy and Astrophysics)。

(首圖來源:European Southern Observatory (ESO) 影片截圖