Fosfor, obecny w naszym DNA i błonach komórkowych, jak wiemy – jest niezbędnym pierwiastkiem dla życia. Jednak to, w jaki sposób dotarł na Ziemię, jest tajemnicą. Teraz astronomowie prześledzili podróż fosforu z regionów gwiazdotwórczych do komet, wykorzystując połączone moce ALMA i sondy kosmicznej Rosetta. Ich badania po raz pierwszy pokazują, gdzie tworzą się cząsteczki zawierające fosfor, jak jest on przenoszony w kometach i w jaki sposób konkretna cząsteczka mogła odegrać kluczową rolę w zapoczątkowaniu życia na naszej planecie.
Życie na Ziemi pojawiło się ok. 4 mld lat temu, ale nadal nie znamy procesów, które to umożliwiły – mówi Víctor Rivilla, główny autor badania. Nowe wyniki tego badania pokazują, że tlenek fosforu jest kluczowym elementem układanki, jaką jest pochodzenie życia na Ziemi.
Dzięki mocy ALMA, która pozwoliła na szczegółowe spojrzenie w region gwiazdotwórczy AFGL 5142, astronomowie mogli ustalić, gdzie tworzą się molekuły zawierające fosfor, takie jak tlenek fosforu. Nowe gwiazdy i układy planetarne powstają w, podobnych do obłoków, obszarach gazu i pyłu między gwiazdami, dzięki czemu obłoki te są idealnymi miejscami do rozpoczęcia poszukiwań budulców życia.
Obserwacje ALMA wykazały, że molekuły zawierające fosfor powstają podczas formowania się masywnych gwiazd. Przepływy gazu z młodych masywnych gwiazd otwierają wnęki w obłokach międzygwiazdowych. Molekuły zawierające fosfor tworzą się na ścianach wnęk wskutek połączenia wstrząsów i promieniowania niemowlęcych gwiazd. Astronomowie wykazali również, że tlenek fosforu jest najliczniejszą molekułą zawierającą fosfor w ścianach wnęk.
Po zakończeniu poszukiwania tej molekuły w regionach gwiazdotwórczych, zespół przeszedł do obiektu Układu Słonecznego: słynnej obecnie komety 67P/Churyumov–Gerasimenko. Chodziło o podążanie śladem tych związków, zawierających fosfor. Jeżeli ściany wnęk zapadną się, tworząc gwiazdę, zwłaszcza mniej masywną, taką jak Słońce, tlenek fosforu może zamarznąć i zostać uwięziony w lodowych ziarnach pyłu, które pozostają wokół gwiazdy. Nawet zanim gwiazda w pełni się uformuje, ziarna pyłu łączą się, tworząc kamienie, skały i ostatecznie komety, które stają się transporterami tlenku fosforu.
Spektrometr sondy Rosetta – ROSINA (Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis) – zbierał dane z 67P przez dwa lata, gdy sonda krążyła wokół komety. Astronomowie już wcześniej znaleźli ślady fosforu wśród danych z ROSINA, ale nie wiedzieli, jaka molekuła je tam dostarczyła.
Pierwsze zaobserwowanie tlenku fosforu na komecie pomaga astronomom w uzyskaniu połączenia od regionów gwiazdotwórczych, w których molekuła powstaje, aż do Ziemi.
Dane z ALMA i ROSINA pokazały rodzaj chemicznej nici podczas całego procesu gwiazdotwórczego, w którym tlenek fosforu odgrywa dominującą rolę. Fosfor jest niezbędny dla życia w takiej formie, jaką znamy. Ponieważ komety najprawdopodobniej dostarczyły ogromne ilości związków organicznych na Ziemię, tlenek fosforu znajdujący się w komecie 67P może wzmocnić związek między kometami, a życiem na Ziemi.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Więcej:
Astronomers Reveal Interstellar Thread of One of Life’s Building Blocks
Źródło: ALMA
Na zdjęciu: Region nieba w konstelacji Wodnika, w którym znajduje się gwiazdotwórczy obszar AFGL 5142. Źródło: ESO / Digitized Sky Survey 2. Podziękowania: Davide De Martin.
