Среди задач, которые будут стоять перед новым космическим телескопом имени Джеймса Вебба, является исследование молекулярных облаков, протопланетных дисков молодых звезд в галактиках. Исследователи из NASA надеются разобраться в том, как при этих условиях формируется важный элемент жизни.

Ожидается, что с помощью этого мощного инструмента мы наконец узнаем, как внутри этих облаков взаимодействуют между собой молекулы воды, диоксида углерода и других веществ, и как они образуют сложные соединения.

Что можно найти в молекулярных облаках?

Космические молекулярные облака часто остаются вне нашего внимания, особенно, когда на борту мощной ракеты настоящее запускают красный родстер Tesla . А вот сами ученые этими объектами интересуются уже давно. И дело даже не в том, что эти гигантские скопления газа и пыли является тем местом, где рождаются звезды. Возможно, жизнь как она есть, или хотя сложные органические молекулы начинают свой путь именно здесь.

Анимация движения частиц в протопланетном диске. Источник: NASA / JPL-Caltech / R. Hurt

Молекулярные облака достаточно плотными образованиями. Не столь плотными, как вода в океане, но крошечные твердые частицы, которые мы называем пылью, задерживают жесткое ультрафиолетовое излучение достаточно эффективно для того, чтобы сложные молекулы внутри этих облаков НЕ распадались.

Так молекулы водорода , встречаясь с молекулами кислорода образуют воду, молекулы углерода, встречаясь с кислородом, образуют углекислый газ. А когда эти молекулы взаимодействуют между собой, возникает вероятность, что образуется органическая молекула . Процесс протекает миллионы лет, а частицы пыли работают как центры кристаллизации, вокруг которых постепенно формируются «снежные хлопья» с замерзшей воды, диоксида углерода, метана и другой органики .

Все это — достаточно сложный процесс и о том, как далеко он заходит, мы очень приблизительное представление. Это объясняется точностью наших измерений, которая до недавнего времени оставалась чрезвычайно низкой. Вполне возможно, что именно в этих молекулярных облаках впервые возникают гиперциклов — Автокаталитические циклы химических реакций, что, как полагают, могут быть начальным звеном биологической эволюции .

Уникальные возможности телескопа Уэбба

И вот появляется телескоп имени Джеймса Вебба . Его запуска ждут с 2007 года, потому что он должен стать мощным инструментом, который работает в инфракрасном диапазоне. И дело здесь не только в огромном зеркале, диаметром в 6,5 метров, что впервые будет работать там, где ему не будет мешать атмосфера Земли.

Телескоп Джеймса Вебба — это еще и спектрограф ближнего инфракрасного диапазона и прибор для работы в среднем инфракрасном диапазоне. Когда телескоп начнет работать, эти приборы будут давать результаты в шесть раз точнее, чем любой аналогичный устройство, которое мы имеем сейчас.

Все, что мы знаем о материале, из которого состоят объекты в далеком космосе, мы узнали с помощью спектроскопии . И газопылевые облака в этом плане интересны тем, что мы их видим благодаря свету звезд, которые находятся поблизости. Поэтому, наблюдая спектры таких облаков, мы видим «отпечатки пальцев» веществ на самых звездах на вещества в облаках.

Спектры основных веществ, содержащихся в молекулярных облаках (вода, метанол, окись углерода, метан, аммиак, силикаты, двуокись углерода). Источник: NASA, ESA, the Hubble Heritage Team, and M. McClure (Universiteit van Amsterdam) and A. Boogert (University of Hawaii)
Спектры основных веществ, содержащихся в молекулярных облаках (вода, метанол, окись углерода, метан, аммиак, силикаты, двуокись углерода). Источник: NASA, ESA, the Hubble Heritage Team, and M. McClure (Universiteit van Amsterdam) and A. Boogert (University of Hawaii)

А регионы звездообразования интересны тем, что кроме звезд и пыли с газом в них могут присутствовать «снежки» будущих планет. Ранее, для того, чтобы различить такие детали, нам не хватало точности измерений. Но и тогда, когда начнет работу новый телескоп, мы не будем уверены в том, как правильно «расшифровывать» поток данных от его спектрографа. Поэтому, возможно, понадобятся новые эксперименты на Земле, для того, чтобы понять, как «снежинки» сложной формы и химического состава влияют на формирование спектра.

Поиск воды в космосе с помощью телескопа Джеймса Вебба может вылиться в один из важнейших исследований следующего десятилетия. Вполне возможно, что эта якобы вполне астрономическая задача, поможет найти ответ на вопрос о том, с чего началась жизнь на Земле.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Пожалуйста, введите свой комментарий!
Пожалуйста, введите ваше