Het methanol kan daar echter niet zijn ontstaan. En dus moet het op een andere manier op die plek terecht zijn gekomen.

Onderzoekers hebben in het warme gedeelte van een planeetvormende schijf methanol-ijs ontdekt. Dat schrijven ze in een het vakblad Nature Astronomy. Het is een bijzondere ontdekking. Want het is voor het eerst dat er methanol wordt gevonden in een warme, zogenoemde protoplanetaire schijf. Bovendien kan het methanol daar niet zijn ontstaan. En dus moet het op een andere manier op die plek terecht zijn gekomen.

HD 100546
Wetenschappers deden hun ontdekking terwijl ze naar de goed bestudeerde ster HD 100546 tuurden. Deze ster bevindt zich op zo’n 360 lichtjaar van de aarde in de richting van het zuidelijke sterrenbeeld Vlieg. Onderzoekers vermoeden dat HD 100546 nog vrij jong is en pas 10 miljoen jaar bestaat. En dat maakt het een hele interessante ster.

ALMA-telescopen
Met behulp van de krachtige ALMA-telescopen, gelegen hoog in de Chileense Andes, onderwierpen de onderzoekers HD 100546 aan een grondige inspectie. De astronomen waren eigenlijk op zoek naar het eenvoudige molecuul zwavelmonoxide. Maar tot hun verrassing troffen ze in de gegevensspectra ook methanollijnen aan.

Een kaartje van het wit gekleurde methanol (links) in de planeetvormende schijf rond de ster HD 100546 (rechts). De rode lijn is de baan die de ‘koude’ planeet Neptunus zou hebben als hij rond deze ster zou cirkelen. Het witte methanol bevindt zich dus bijna volledig in het ‘warme’ gedeelte van de planeetvormende schijf. Afbeelding: ALMA/Booth et al. & ESO/NASA/ESA/Ardila et al.

Methanol, (CH3OH) is één van de simpelste complexe moleculen. Methanol is een derivaat van methaan en staat bekend als een zogenoemde ‘bouwsteen’ van complexere prebiotische moleculen. Denk aan aminozuren. Dit betekent dat methanol eraan bijdraagt de omstandigheden te creëren die nodig zijn voor het ontstaan van leven. Het is dan ook een bijzondere ontdekking. Onderzoekers hadden eerder al methanol gevonden in een koude planeetvormende schijf rond een nabije ster, in kometen en in de koude gaswolken waaruit sterren ontstaan. Nu is voor het eerst een groot reservoir methanol ontdekt in een warm gedeelte van een protoplanetaire schijf.

Koude gaswolken
Dat reservoir van methanol kan echter niet in de warme schijf zelf zijn gevormd; dat is namelijk chemisch gezien onmogelijk. En dus moet het methanol-ijs op een andere manier daar terecht zijn gekomen. Hoe? De onderzoekers vermoeden dat het methanol-ijs al aanwezig was op de stofdeeltjes in de koude gaswolk waaruit de ster en de schijf zijn ontstaan. Het methanol is dus als het ware overgeërfd. Als dat gemeengoed is, kan daarmee het ontstaan van leven elders een vliegende start krijgen. “Dit is een erg spannend en onverwacht resultaat,” zegt onderzoeksleider Alice Booth. “Het is het eerste, waarneembare bewijs dat complexe organische moleculen ‘overgeërfd’ kunnen worden van een miljoenen jaren oudere koude gaswolk naar een jonge, warme schijf waarin planeten aan het ontstaan zijn.”

Het team hoopt in vervolgonderzoek meer gegevens te verzamelen zodat de methanollijnen nog scherper worden. Ook gaan ze zoeken naar complexere zuurstofhoudende moleculen zoals dimethylether (C2H6O), methylformiaat (C2H4O2) en aceetaldehyde (C2H4O). Wetenschappers vermoeden dat deze moleculen – die ook in kometen en gaswolken te vinden zijn – tevens aan de basis staan van prebiotisch materiaal. Het idee is om de hoeveelheden van deze stoffen in de planeetvormende schijven te vergelijken met de hoeveelheden die in kometen zijn aangetroffen. Zo hopen ze een beter beeld te krijgen van welke delen van de organische moleculen overleven tijdens de stervorming. En dat is weer van belang voor een beter begrip van de chemische processen tijdens de vorming van planeten.

Wist je dat…

…in het koude buitengebied van de planeetvormende schijf rondom HD 100546 in 2013 een mogelijke planeet-in-wording werd aangetroffen? Op de afbeelding halverwege dit artikel is deze planeet aangeduid met de oranje stip. Lees hier snel verder!