A DNS építőköveire bukkantak egy születő bolygórendszerben

A Spitzer-űrteleszkóppal az acetilén és a ciánhidrogén nyomára akadtak egy fiatal csillag körül a Föld típusú bolygók keletkezési zónájában A fehérjék és a DNS alapvető építőkövének számító anyagokat először azonosították egy születő bolygórendszerben.

A földi élet kialakulásához szükséges kémiai alapanyagok jelentős része a csillagközi térben is megtalálható. Ezek sűrű és hideg molekulafelhőket alkotnak, amelyekben új csillagok és körülöttük új bolygók születnek. Az egyik nagy kérdés az, hogy a bolygók belsejében és a születő csillagot környezetében uralkodó magas hőmérséklet hatására miként alakulnak át ezek a molekulák. Egy részük lebomolhat, ugyanakkor a hő újabb kémiai reakciókat katalizálva tovább bővítheti az előforduló anyagok körét.

Fred Lahuis (Leiden Observatory) és kollégái az IRS 46 jelű, a Naphoz hasonló (illetve annál valamivel kisebb tömegű) csillagot vizsgálták 2004. augusztus 29-én. Az égitest az Ophiucus csillagképben, a Földtől 375 fényévre található, egy fiatal csillagkeletkezési régióban. Sok más társához hasonlóan ezt is anyagkorong övezi, amelyből később valószínűleg bolygók jönnek majd létre. A Spitzer-űrteleszkóp infravörös detektorával 9,9 és 37,2 mikrométer közötti hullámhosszakon szén-dioxidot és meglepően sok szerves anyagot, ezen belül is acetilént (C₂H₂) és hidrogén-cianidot (ciánhidrogén, HCN) azonosítottak az anyagkorongban. A gáz halmazállapotú molekulák 100 ^oC körüli és afeletti hőmérsékletük alapján közel vannak a csillaghoz, feltehetőleg abban a távolságban, ahol a Föld-típusú bolygók előfordulhatnak.

A felfedezés keretében először azonosítottak acetilént és ciánhidrogént egy csillaghoz 6 Cs.E.-nél közelebb, azaz a Föld-típusú bolygók keletkezési zónájában. A kutatócsoport mintegy 100 hasonló fiatal égitestet vizsgált meg, de közülük csak ennél akadt ilyen összetevőkre. Később a Keck Teleszkóppal is megerősítették a molekulák jelenlétét, emellett intenzív, kifelé mutató anyagáramlást azonosítottak a korongban, ami a központi csillag anyagkibocsátásával lehet kapcsolatban. Az IRS 46 ahhoz hasonló állapotban lehet, amilyen a belső Naprendszer volt a Föld kialakulása előtt.

Korábban az ESO Infravörös-űrobszervatóriumával is észleltek már ilyen összetevőket, de csak igen nagytömegű csillagok környezetében. Hasonló molekulák a Naprendszerben elsősorban az óriásbolygók, valamint a Titan légkörében és üstökösmagokban találhatók a Földön kívül. Bolygónkra a feltételezések szerint nagyobb mennyiségben a Naprendszer keletkezésének időszakában kerültek, meteoritok közvetítésével. Az acetilén és a hidrogén-cianid vizes környezetben zajló kémiai reakcióik során a fehérjék és a DNS alapvető építőköveit hozzák létre - tehát kulcsszerepük volt a földi élet kialakulásához vezető, úgynevezett prebiotikus kémiai folyamatokban.

Fantáziarajz az anyagkorongról (fotó: NASA/JPL-Caltech/T. Pyle (SSC))

A fenti hírhez kapcsolódnak Michael R. Meyer (University of Arizona ) és kollégái új eredményei. Ugyancsak a Spitzer-űrteleszkópot használták, amellyel 328 fiatal csillagot vizsgáltak a Tejútrendszerben. Közülük a Napunkhoz hasonló, G színképtípusú, 3000-4000 K felszíni hőmérsékletű HD 12039 körül mutatkozott érdekes anyagkorong. Ennek a csillagnak a tömege 1,02-szerese a Napénak, emellett kicsit fényesebb és kicsit hűvösebb a mi csillagunknál. Még nem állapodott meg a fősorozaton, azaz nem érte el nyugodt, energiatermelő "felnőtt" időszakát. A 137 fényévre lévő fiatal égitest kora mindössze 30 millió év. A Naprendszerben a hasonló időszakban a Föld-típusú bolygók anyagának kb. 80%-a állt össze.

A Spitzer-űrteleszkóppal 3 és 160 mikrométer közötti hullámhosszakon egy átlagosan 110 K hőmérsékletű anyagkorongot azonosítottak körülötte. Ez a törmelékzóna az égitesttől 4 és 6 Cs.E. távolság között húzódik, közel olyan messze, mint amennyire a Jupiter van a Naptól. Ami meglepő, hogy ennél beljebb, illetve távolabb szinte egyáltalán nem mutatkozik poranyag. A megfigyelt törmelék tehát egy 4 és 6 Cs.E. távolság között húzódó gyűrűt formál, amelyet feltehetőleg egy vagy több nagytömegű bolygó tart jelenlegi helyzetében. A feltételezések szerint egy kisbolygóövhöz hasonló zónával van dolgunk, amely Föld-típusú égitestek keletkezésére utal.