Neuporediva sposobnost JVST-a da zaviri u zastrta srca dalekih oblaka otkrila je elemente biohemije na najhladnijem i najmračnijem mestu na kojem smo ih do sada videli.
U molekularnom oblaku zvanom Chamaeleon I, koji se nalazi na više od 500 svetlosnih godina od Zemlje, podaci iz teleskopa su otkrili prisustvo smrznutog ugljenika, vodonika, kiseonika, azota i sumpora – elemenata vitalnih za formiranje atmosfere i molekula kao što je amino kiseline, zajedno poznate kao CHONS.
„Ovi elementi su važne komponente prebiotičkih molekula kao što su jednostavne aminokiseline – a time i sastojci života, da tako kažem“, kaže astronom Marija Drozdovskaja sa Univerziteta u Bernu u Nemačkoj.
Pored toga, međunarodni tim istraživača predvođen astronomom Melisom Meklur sa Univerziteta u Lajdenu u Holandiji takođe je identifikovao zamrznute oblike složenijih molekula, kao što su voda, metan, amonijak, karbonil sulfid i organski molekul metanola.
Hladne, guste nakupine u molekularnim oblacima su mesta gde se rađaju zvezde i njihove planete. Naučnici veruju da su ČONS i drugi molekuli bili prisutni u molekularnom oblaku koji je rodio Sunce, od kojih su neki kasnije dopremljeni na Zemlju putem ledenih kometa i udara asteroida.
Iako elementi i molekuli otkriveni u Kameleonu I trenutno tiho lebde, jednog dana bi mogli da budu uhvaćeni u formiranju planeta, isporučujući sastojke neophodne za pojavu života novim bebama planetama.
„Naša identifikacija složenih organskih molekula, kao što su metanol i potencijalno etanol, takođe sugeriše da će mnogi zvezdani i planetarni sistemi koji se razvijaju u ovom konkretnom oblaku naslediti molekule u prilično naprednom hemijskom stanju“, objašnjava astronom Vil Roča iz Leidenske opservatorije.
„Ovo bi moglo značiti da je prisustvo prebiotičkih molekula u planetarnim sistemima uobičajeni rezultat formiranja zvezda, a ne jedinstvena karakteristika našeg sopstvenog Sunčevog sistema.“
Kameleon I je hladan i gust, tamni konglomerat prašine i leda koji čini jedno od najbližih aktivnih regiona za formiranje zvezda na Zemlji. Prema tome, popis njegovog sastava može nam reći dosta o sastojcima koji ulaze u formiranje zvezda i planeta i doprineti razumevanju kako su ovi sastojci ugrađeni u novoformirane svetove.
JVST, sa svojim moćnim mogućnostima infracrvene detekcije, u stanju je da vidi kroz gustu prašinu sa više jasnoće i detalja od bilo kog teleskopa koji je ranije postojao. To je zato što infracrvene talasne dužine svetlosti ne rasipaju čestice prašine kao što to čine kraće talasne dužine, što znači da instrumenti kao što je JVST mogu efikasno da vide kroz prašinu bolje od optičkih instrumenata kao što je Habl.
Da bi odredili hemijski sastav prašine u Chamaeleonu I, naučnici se oslanjaju na apsorpcione potpise. Zvezdana svetlost koja putuje kroz oblak može biti apsorbovana od strane elemenata i molekula u njemu. Različite hemikalije apsorbuju različite talasne dužine. Kada se sakupi spektar svetlosti koja se pojavljuje, ove apsorbovane talasne dužine su tamnije. Naučnici zatim mogu analizirati ove apsorpcione linije kako bi utvrdili koji su elementi prisutni.
JVST je zavirio dublje u Kameleon I radi popisa njegovog sastava nego što smo ikada ranije videli. Pronađena su silikatna zrna prašine, gore pomenuti ČONS i drugi molekuli, kao i led hladniji od bilo kog prethodnog merenog u svemiru, na oko -263 stepena Celzijusa (-441 stepen Farenhajta).
I otkrili su da je za gustinu oblaka količina CHONS-a bila niža od očekivane, uključujući samo oko 1 procenat očekivanog sumpora. Ovo sugeriše da ostatak materijala može biti zaključan na mestima koja se ne mogu izmeriti – na primer, unutar stena i drugih minerala.
Bez više informacija, teško je proceniti u ovom trenutku, tako da je više informacija ono što tim namerava da dobije. Nadaju se da će dobiti još zapažanja koja će im pomoći da mapiraju evoluciju ovih leda, od oblaganja prašnjavih zrnaca molekularnog oblaka do njihovog uključivanja u komete, a možda čak i do zasijavanja planeta.
„Ovo je samo prvi u nizu spektralnih snimaka koje ćemo dobiti da vidimo kako led evoluira od njihove početne sinteze do regiona protoplanetarnih diskova koji formiraju komete“, kaže Meklur.
„Ovo će nam reći koja mešavina leda – a samim tim i koji elementi – mogu na kraju biti isporučeni na površine zemaljskih egzoplaneta ili ugrađeni u atmosfere džinovskih gasova ili ledenih planeta.“
