Нафта й вугілля — продукт діяльності зірок?

Професор Сунь Кхуок і доктор Юн Чжан з Університету Гонконгу твердять, що знайшли в космосі органічну субстанцію, що ­являє собою суміш різних складних компонентів — кільцеподібні ароматичні й ланцюгоподібні аліфатичні сполуки.

Результати їхніх досліджень показали, що такі складні органічні сполуки можуть не тільки бути слідами життя в глибинах космосу, а й вироблятися природним шляхом зірками, особливо під час вибухів наднових. Статтю про це відкриття опубліковано в жовтневому випуску журналу Nature.

Наразі теорія органічних сполук така: ці складні речовини могли з’явитися тільки за участю живих організмів. Однак, на думку вчених із Гонконгу, у космічному просторі вони можуть виникнути в процесі синтезу й без наявності форм життя.

Спектроскоп на орбіті

У дослідженні Сунь Кхуок і Юн Чжан користувалися інфрачервоними спектрами випромінювань різних речовин у зірках, міжзоряному просторі та галактиках. Виявлення органічних сполук стало можливим завдяки техніці спектроскопії: хімічні компоненти досліджують за їх «хімічним слідом», утвореним, коли світло проходить через те або інше середовище.

Ще кілька років тому співробітники Науково-дослідного центру Еймса (США) склали базу даних, яка містить експериментальні та розрахункові спектри поліциклічних ароматичних вуглеводнів (ПАВ). До цієї групи входять вуглеводні, що містять два або більше конденсованих (мають два загальних атоми вуглецю) бензольних кільця.

Інфрачервоне випромінювання в міжзоряному просторі, яке приблизно відповідає ПАВ, було зареєстровано ще в сімдесятих роках минулого століття. Тоді в розпорядженні вчених були спектри лише декількох нейтральних ПАВ, зняті в лабораторних умовах, що зовсім не відповідає умовам відкритого космосу. Тому до них поставились із підозрою. Однак до кінця ХХ століття було встановлено, що таке інфра­червоне випромінювання виявляється досить часто. Це спонукало створити докладний каталог спектрів ПАВ, що й було зроблено в центрі Еймса.

Створена там база даних значно спростила розшифрування результатів спостережень. Вона містить близько 700 спектрів для ПАВ у нейтральному й зарядженому стані: 60 було отримано в лабораторії, а решту розраховано теоретично. Більш того, цю базу розміщено у вільному доступу до Інтернету, і будь-хто може скачати дані, що цікавлять його, за необхідності поєднуючи спектри й моделюючи «змішаний» сигнал.

Цією можливістю й скористалися Сунь Кхуок і Юн Чжан. Зроблений ними аналіз спектральних карт далеких зірок показує, що там є несподівані за складністю сполуки. Деякі з них мають склад, що нагадує вугілля або нафту. Але ж, за нинішніми уявленнями, нафта утворюється тільки за участю живих організмів.

Фабрики в надрах зірок

Аналізуючи викиди зоряного пилу за часом, учені твердять, що зірки вироб­ляють ці складні органічні сполуки в дуже короткий термін — лише за кілька тижнів. «Спектри зірок, що вибухають, змінюються від чистого спектра газу до появи в ньому ліній органічних сполук за кілька днів або тижнів, — відзначає Кхуок. — Раптова поява ознак органіки означає, що органічний пил можна виробити дуже швидко».

Учений додає, що не тільки зірки можуть виробляти такі складні органічні речовини. Він і його колеги виявили подібні спектри, які належать до міжзоряного пилу. Учені також з’ясували, що хімічний склад органічного пилу зірок схожий на комплекси органічних сполук, знайдених у метеоритах.

«Результати дослідження свідчать про те, що зірки могли збагатити ранню Сонячну систему сполуками органічного походження, — заявив Кхуок. — Якщо це так, то життя на Землі, можливо, дістало початок із космічного простору, це було полегшенням для нього на початковому етапі, оскільки потрібні для виникнення життя інгредієнти Земля могла одержати із ­Всесвіту».

Нафта — за зоряними технологіями

Конче необхідні подальші дослідження інфрачервоних спектрів молодих і старих зірок, міжзоряного пилу, і Кхуок має намір робити це. Він також зацікавлений у вивченні того, як і чому зірки здатні виробляти складні органічні сполуки так швидко.

«Вугілля й нафта — продукти життя, і на Землі їхнє вироблення тривало дуже довго, — міркує вчений. — Як же зіркам вдається виробляти ці складні органічні речовини в таких, здавалося б, несприятливих умовах і так швидко?»

Можливо, відповідь на це запитання дозволить почати в земних умовах виробництво нафти й газу за «зоряними технологіями» у необмежених кількостях.