Новая лаборатория исследует, как формируются планеты
Научные работники Института юго-западных исследований (Southwest Research Institute, SwRI) открыли новую лабораторию под названием Лаборатория Небулярных Происхождений Вселенной (NOUR). Это уникальное учреждение сосредоточится на исследовании условий, в которых формируются планетные системы, а также на изучении химических процессов, происходивших до образования нашей Солнечной системы.
Лидирующая роль в новом проекте отведена старшему научному сотруднику доктору Данне Касим, которая намерена воспроизвести экстремальные условия предпланетных сред. Эти условия помогут проследить химический путь, по которому межзвёздные облака превращаются в планеты.
ИССЛЕДОВАНИЯ ПРЕДПЛАНЕТНЫХ УСЛОВИЙ
Основной метод работы Лаборатории NOUR заключается в симуляции. Она располагает двумя вакуумными камерами, которые будут имитировать разные этапы химических процессов, наблюдаемых в глубоком космосе. Одна из камер воспроизводит условия внутри тёмных межзвёздных облаков, где температура держится всего лишь на несколько градусов выше абсолютного нуля. В таких условиях на пылинках, покрытых льдом, образуются сложные органические молекулы. Вторая камера моделирует влияние звёздного излучения, которое воздействует на эти льды ультрафиолетовым светом, вызывая реакции, приводящие к образованию более сложных молекул, в том числе компонентов ДНК и РНК.
Доктор Касим заявляет: "Мы исследуем химию льда, газа и пыли, существовавших до того, как образовалась наша Солнечная система, и соединяем эти данные, чтобы понять, как материалы в этих облаках эволюционировали в планеты. Симулируя физико-химические условия предпланетных сред, мы можем заполнить ключевые пробелы в данных, предоставляя важную информацию, необходимую будущим миссиям НАСА для достижения их целей".
ПРИОРИТЕТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Фокус нового лабораторного исследования напрямую соответствует приоритетам, изложенным в Десятилетнем обзоре Национальных академий 2022 года, который призывал к более глубокому пониманию происхождения Солнечной системы, эволюции планет и поиска жизни. Множество космических миссий зависит от такого базового знания. Например, видение НАСА "От Луны к Марсу", планирующее долгосрочные исследования Луны и последующие пилотируемые миссии на Марс, требует понимания того, как распределены вода и органические соединения в нашей планетной системе.
Первая серия экспериментов в лаборатории будет посвящена исследованию серы и фосфора — двум элементам, необходимым для жизни, как мы её знаем. Ученые стремятся понять, как эти материалы были включены в состав планетных "строительных блоков" миллиарды лет назад. Кроме создания новых молекул в вакуумных камерах, лаборатория также будет анализировать возвращенные образцы с Луны, астероидов, комет, а в будущем — с Марса с помощью жидкостной хроматографии со спектрометрией масс, сравнивая химию найденных космических образцов с реальными материалами.
Эти исследования имеют далеко идущие последствия. Понимание химического запаса предпланетных сред поможет исследователям выявлять потенциальные химические маркеры, которые могут указывать на жизнь, и устанавливать, связаны ли они с биологическими процессами или унаследованы от более ранних этапов. Это масштабная детективная работа, следящая за химическими "крошками", которые ведут к самым истокам планетных систем.
