Organické látky na exoplanetách
To, že ve vesmíru existuje velké množství exoplanet dnes není tajemství. Zdá se dokonce, že jich je více než samotných hvězd. Planety se totiž vytvářejí ze stejných oblaků plynu a prachu, z jakých vznikají samotné hvězdy. Přitom se na oběžných drahách kolem mladých Sluncí formuje ne jedna, ale hned větší množství planet.
Z principu bude mít tedy ve vesmíru vznik života - odkázaného na planetární povrch nebo na povrch vhodného měsíce - dobrou šanci.
O tom, jestli se život našeho typu vyvine i vně Sluneční soustavy ale nerozhoduje pouhá existence nebo neexistence planety ve vhodné vzdálenosti k mateřské hvězdě. Bude samozřejmě záležet ještě na … tamní chemii.
Další otázka tedy zní: existuje na exoplanetách dost materiálu, ze kterého by se mohly postupně vyvíjet nejrůznější organické látky? Mají k dispozici vhodné chemické stavební kameny pro vznik života?
Chemie života
Jediným chemickým prvkem, který se za běžných podmínek může slučovat do velice komplexních molekul a vytvářet nám známou organickou hmotu, je uhlík. Je to dáno jeho fyzikální strukturou.
Uhlík patří mezi poměrně lehké prvky. V jeho jádře se vyskytuje pouze šest protonů a šest neutronů - viz dolní schématický obrázek (neutrony jsou označené modře, protony červeně). Kolem jádra se v určitých oblastech vyskytuje šest elektronů, které kompenzují náboj protonů v jádře a vytvářejí tak neutrální atom.
Přitom se elektrony mohou angažovat jen v místech, která jim povoluje fyzika.
První čtyři bydlí v kulovitých obydlích blízko jádra (vždy po dvou). Zbylé dva obíhají po komplexnější dráze, která má zhruba tvar oválu. Jsou to právě tyto dva elektrony, které nejsou spárované a mohou se seznamovat s elektrony z jiných atomů. A co víc - uhlík má k dispozici ještě jeden ovál - tedy úplně prázdný apartmán, ve kterém se mohou usídlit další dva elektronoví hosté.
Nakonec může tedy uhlík hostit hned čtyři cizí elektrony (na obrázku znázorněné bílými místy ve fialových apartmánech) - a tím vytvářet čtyři vazby na jiné atomy.
Situace kolem jádra je tedy poměrně přehledná a zároveň umožňuje značnou komplexitu vznikajících molekul.
Uhlík vzniká spalováním hélia v jádrech větších hvězd.
Zjednodušeně řečeno, jeho vznik není podmíněn dokonce ani extrémními stavy při výbuchu supernovy (jako je tomu u prvků těžších než železo), ale vyrábí se v poměrně “běžných” hvězdách. Ve vesmíru ho tedy musí být značné množství, stejně jako je tu velké množství dalších důležitých komponent - kyslíku a vodíku. Teoreticky tedy nestojí vzniku organické hmoty v cestě žádné chemické překážky. Jak to ale vypadá v praxi?
Vesmírná chemie
Vesmír je ve skutečnosti převážně pustý. Přesto se tu odehrávají nejrůznější chemické reakce. Je logické, že se to děje tam, kde gravitace koncentrovala hmotu do mezihvězdných mračen prachu a plynu. Právě zde už vědci pozorovali přes 150 různých molekul.
A nejsou to ledajaké molekuly. Zhruba 50 z nich obsahuje 6 nebo dokonce více než 6 atomů. Pokud obsahují uhlík, dají se bez nadsázky nazvat jednoduchými organickými molekulami.
Takovou pestrost vědci původně nečekali. Zdá se ale, že jsou to právě povrchy zrnek prachu, které umožňují setkávání různých atomů a tím i jejich chemické reakce v jinak poměrně chladném prostředí vesmíru. Záleží pak na jednotlivých lokalitách, jestli se v těchto nově vzniklých molekulách nachází větší nebo menší množství vodíku - jestli jsou tedy spíše podobné těm, které známe na Zemi nebo jsou exotičtější.
Zdroje organických látek pro exoplanety
Pokud se tedy chceme dozvědět, jestli je vesmír obývaný nebo alespoň obyvatelný, musíme se poohlédnout po organických molekulách v okolí stabilně zářivých hvězd.
Za velice důležitou sloučeninu přitom vědci považují methanol - jednoduchý alkohol, který má ve své molekule jen jeden atom uhlíku. Je to mimochodem velice blízký příbuzný alkoholu, který je tak oblíben mezi pozemšťany a některými jejich domácími nebo divokými zvířaty - ethanolu. Ethanol se liší tím, že má ve své molekule hned dva atomy uhlíku.
Methanol se tvoří hydrogenací oxidu uhelnatého - CO, který zkondenzoval v podobě ledu na povrchu prachových zrn. Podmínky pro jeho vznik tedy nejsou příliš náročné: musí být přítomen CO a voda - a musí jim být zima.
Methanol je pak nezbytným základem pro tvorbu aminokyselin a bílkovin, které se skutečné organické hmotě, tak jak ji známe na Zemi, velice přibližují.
Vědci nedávnou zkoumali stav planetárního disku kolem hvězdy HD 100 546. Detekovali v něm methanol a to i přesto, že je v něm příliš teplo na to, aby se vytvořil přímo na místě. Je tu přítomen ve formě plynu (a nikoliv pevného kondenzátu). Musí to být tedy pozůstatek organické látky, která se kdysi vytvořila v původním oblaku chladného plynu a prachu.
Znamená to, že výskytu organických látek v cizích planetárních soustavách nestojí v cestě nic principiálního. Mohou dědit organické látky, které se formovaly dříve než vznikaly soustavy samotné.
A podobně jako v naší vlastní soustavě - se tu jednoduché organické látky mohou v chladnějších vnějších oblastech účastnit formování komet, které jimi pak jednoho dne kontaminují vnitřní kamenné planety.
Zdroje: https://www.nature.com/articles/s41550-021-01352-w
Dana Tenzler
?Podaří se další přistání na Měsíci? Intuitive Machines
Dalším účastníkem nového závodu o Měsíc je americká soukromá firma Intuitive Machines. Její sonda se dnes bude pokoušet o měkké přistání na Měsíci. (délka blogu 2 min.)
Dana Tenzler
Objev první temné galaxie
Vědci nedávno zveřejnili objev zvláštní galaxie. Pozorovali ji v rádiové oblasti elektromagnetického spektra. Přitom si všimli, že v ní nejspíš ... úplně chybí hvězdy. (délka blogu 2 min.)
Dana Tenzler
Vulkány na Jupiterovu měsíci Io
NASA zveřejnila nové snímky nejbližšího Jupiterova měsíce - Io. Zachytila je vesmírná sonda Juno, která se už nejspíš blíží ke konci své aktivní činnosti. (délka blogu 3 min.)
Dana Tenzler
Satelit CUTE a jeho průzkum „horkých Jupiterů“
Maličký satelit s velikostí krabice od bot (třídy cube 6U, tedy 6x10x10x10 cm) se věnuje zajímavému průzkumu. Doplňuje naše znalosti o zvláštním typu exoplanet, který se nevyskytuje ve Sluneční soustavě. (délka blogu 3 min
Dana Tenzler
Indie a Japonsko plánují další misi na Měsíc - tentokrát společně
Indická organizace pro výzkum vesmíru (ISRO) a Japonská agentura pro průzkum vesmíru (JAXA) plánují další lunární misi. (délka blogu 3 min.)
Další články autora |
Studentky rozrušila přednáška psycholožky, tři dívky skončily v nemocnici
Na kutnohorské střední škole zasahovali záchranáři kvůli skupině rozrušených studentek. Dívky...
Stovky amerických obrněnců se v řádu dnů nepozorovaně přemístily do Česka
Několik set vozidel americké armády včetně obrněnců Bradley nebo transportérů M113 se objevilo ve...
Podvod století za 2,4 miliardy. Ortinskému hrozí osm let a peněžitý trest 25 milionů
Luxusní auta, zlaté cihly, diamanty a drahé nemovitosti. To vše si kupoval osmadvacetiletý Jakub...
Zemřel bývalý místopředseda ODS Miroslav Macek. Bylo mu 79 let
Ve věku 79 let zemřel bývalý místopředseda ODS a federální vlády Miroslav Macek, bylo mu 79 let. O...
Moskva se chlubí kořistí z Ukrajiny: Abramsy, Leopardy i českým BVP
V Moskvě ve středu začala výstava západní vojenské techniky, kterou používá ukrajinská armáda a...
Izrael zasáhl budovu bezpečnostních sil v Damašku, osm vojáků utrpělo zranění
Při izraelském vzdušném úderu byla ve čtvrtek večer zasažena budova syrských bezpečnostních sil na...
Záplavy na jihu Brazílie si vyžádaly desítky obětí, přehradám hrozí kolaps
Rozsáhlé záplavy, které v těchto dnech sužují jih Brazílie, mají nejméně 29 obětí. Dalších 60 lidí...
Soud poslal na čtyři roky do vězení kapitána lodi, na které uhořelo 34 lidí
Americký soud poslal na čtyři roky do vězení kapitána lodi, při jejímž požáru zahynulo v roce 2019...
iDNES Premium jen za 49 Kč na 3 měsíce. Získejte i vstupenky na MS v hokeji
Před blížícím se mistrovstvím světa v hokeji přichází iDNES Premium s mimořádnou akční nabídkou....
Inspektor/ka Oddělení dohledu nad zpracováním biologických materiálů
Státní ústav pro kontrolu léčiv
Praha
- Počet článků 972
- Celková karma 19,80
- Průměrná čtenost 1325x