Как сложные органические молекулы попали в систему Юпитера: моделирование доставки из протосолнечной туманности

Французские учёные смоделировали процессы образования и доставки сложных органических молекул (COMs) — потенциальных предшественников жизни — в окрестности Юпитера и на его ледяные спутники. Используя численную модель эволюции протосолнечной туманности и результаты лабораторных экспериментов по синтезу органики в смесях CO₂ и NH₃, исследователи проследили судьбу частиц разного размера, подвергающихся нагреву и ультрафиолетовому излучению.

Оказалось, что COMs могут эффективно формироваться при температуре выше 80 К или при накоплении определённой дозы УФ-облучения. Крупные и мелкие частицы, зародившиеся ближе к Солнцу (7 а.е.), преимущественно образуют органику при нагреве, а те, что дальше (12 а.е.), — под действием УФ. Однако лишь часть этих частиц способна мигрировать к орбите Юпитера и быть включённой в состав формирующихся спутников: для ближних — до 45% (крупные), 30% (мелкие), для дальних — лишь 2% (мелкие, крупные почти не доходят).

Результаты показывают, что азотсодержащие органические соединения, такие как карбамат-ион, могли быть доставлены на галилеевы спутники и повлиять на состав их океанов и атмосфер. Это важно для понимания эволюции и потенциальной обитаемости Европы, Ганимеда и Каллисто. Авторы исследования отмечают, что эффективность доставки зависит от траекторий частиц, условий в околопланетном диске и сценария формирования Юпитера.

Исследование раскрывает новые детали химической эволюции ранней Солнечной системы и происхождения органики на ледяных спутниках-океанах. Моделирование подобных процессов помогает оценить шансы на существование «строительных блоков жизни» за пределами Земли.

 Источник: arXiv