Могут ли молекулы существовать в холодном разреженном межзвёздном пространстве? Ещё 100 лет назад ответ казался очевидным: нет, ультрафиолетовое излучение звёзд всё разрушит. Однако сегодня астрономы обнаружили более 200 различных молекул за пределами Солнечной системы — от простейших радикалов до сложных органических соединений, включая молекулы с бензольным кольцом и даже предшественников аминокислот. Как это возможно? Где и как синтезируется эта органика? И какую роль она может играть в зарождении жизни?
Из лекции вы узнаете:
- как и когда были открыты первые межзвёздные молекулы и почему Артур Эддингтон сначала не верил в их существование;
- чем отличаются «сложные органические молекулы» в представлении астрономов и химиков;
- как радиотелескопы — от 30-метрового телескопа IRAM до интерферометра ALMA — совершили революцию в поиске космической органики;
- почему в межзвёздной среде не работают привычные химические реакции и какую роль играют ионно-нейтральные реакции;
- как космические лучи запускают химию там, куда не проникает ультрафиолет;
- как из атомов водорода, углерода и кислорода на поверхности пылинок рождаются вода, формальдегид, метанол и даже этиловый спирт;
- почему молекулярный водород практически невозможно синтезировать в газовой фазе — и как эту проблему решают пылинки;
- как устроены химические сети: от 6 компонентов и 7 реакций в 1940-х годах до тысяч реакций в современных базах данных;
- почему до сих пор нет единой «стандартной модели» для астрохимических расчётов и как это влияет на научные результаты;
- почему метанол не удаётся воспроизвести в газофазных моделях — и как поверхностные реакции на пылинках спасают ситуацию;
- как устроены «горячие ядра» вокруг молодых звёзд: испарение ледяных мантий выбрасывает в газ сложную органику, и мы её наблюдаем;
- почему облако Стрелец B2 в центре Галактики — настоящий «фонарь», под которым ищут новые молекулы;
- какие молекулы с бензольным кольцом и даже с хиральностью обнаружены в космосе;
- почему глицин до сих пор не открыт уверенно — и какие технические проблемы мешают.
А ещё: что такое 14 400 спектральных линий в одном наблюдении, почему 4 000 из них до сих пор не идентифицированы, и как вся эта космическая органика может попасть на формирующиеся планеты.
Лекция о том, как из хаоса низких температур, ничтожных плотностей и жёсткого излучения природа всё равно создаёт сложные молекулы — и как астрохимики пытаются разгадать этот парадокс.
Смотреть на Youtube:
- Органика в межзвездном и околозвездном пространстве (от 26.06.2020)
