Przejdź do treści

Międzygwiezdna podróż fosforu - budulca życia

ALMA

Fosfor obecny w naszym kodzie DNA i błonach komórkowych jest istotnym elementem budującym istoty żywe. Ale nie do końca wiadomo, w jaki sposób pojawił się on na dawnej Ziemi w czasach, gdy rozwijało się na niej życie. Po raz pierwszy astronomowie - w tym badacze z Uniwersytetu Berneńskiego - są jednak w stanie wykazać, że cząsteczki fosforu powstające w regionach gwiazdotwórczych prawdopodobnie przybyły na Ziemię wraz z kometami.   
 
Nowe gwiazdy i układy planetarne powstają w podobnych do chmur obszarach gazu i pyłu leżących między gwiazdami. I to właśnie te międzygwiezdne obłoki są idealnym miejscem do rozpoczęcia poszukiwania elementów życia.

- Życie pojawiło się na Ziemi około 4 miliardów lat temu, ale nadal nie znamy procesów, które to umożliwiły - mówi główny autor publikacji, Víctor Rivilla z Narodowego Instytutu Astrofizyki INAF we Florencji. Nowe, niedawno opublikowane dane pokazują, że tlenek fosforu jest kluczowym elementem układanki dotyczącej pochodzenia życia.

Wysoko na płaskowyżu Chajnantor w chilijskich Andach znajduje się Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO). Wraz ze swoimi międzynarodowymi partnerami zarządza ono siecią radioteleskopów ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array). ALMA na dziś dzień składa się z 66 precyzyjnych anten współpracujących ze sobą w tak zwanym interferometrze. Umożliwia to szczegółowe badania i obrazowanie obszaru formowania się gwiazd o nazwie AFGL 5142.

 

AFGL 5142

Na zdjęciu: Tło tej infografiki pokazuje część nocnego nieba w gwiazdozbiorze Woźnicy, gdzie znajduje się obszar formowania się gwiazd AFGL 5142. Źródło: ESO.

 

To właśnie obserwacje siecią ALMA po raz pierwszy pokazały, że cząsteczki zawierające fosfor takie jak na przykład tlenek fosforu powstają wraz z narodzinami masywnych gwiazd. Przepływy gazu z młodych i masywnych gwiazd otwierają wnęki w obłokach międzygwiazdowych. Cząsteczki z fosforem tworzą się wzdłuż ścian takich jam na drodze fotochemicznej. Naukowcy wykazali również, że tlenek fosforu jest najpowszechniej występującą cząsteczką zawierającą fosfor w tych obszarach.

W rejonach gwiazdotwórczych tlenek fosforu może zamarzać, a wówczas bywa uwięziony w lodzie otaczającym międzygwiezdne ziarna pyłu podczas powstawania tam nowych “układów słonecznych”. Zanim jeszcze gwiazdy podobne do Słońca w pełni się w nich rozwiną, lodowate ziarna pyłu łączą się, tworząc otoczaki, planetozymale i ostatecznie komety.

Aby lepiej zbadać ślady związków zawierających fosfor, naukowcy połączyli dane z anten ALMA z obserwacjami uzyskanymi z udziałem spektrometru masowego ROSINA znajdującego się na pokładzie sondy ESA Rosetta, która zbierała już wcześniej dane na temat komety 67P/Churyumov – Gerasimenko.

- Znaleźliśmy już wcześniej ślady fosforu w danych z instrumentu ROSINA, ale nie wiedzieliśmy, która cząsteczka je tam zostawiła. Po konsultacji z innym astronomem okazało się, że tlenek fosforu byłby bardzo prawdopodobnym kandydatem. Po czym okazało się, że właśnie tak było - wyjaśnia Kathrin Altwegg z zespołu ROSINA.

 

Gaz i pył unoszą się z powierzchni komety

Na zdjęciu: Gaz i pył unoszą się z powierzchni komety, która zbliża się do punktu swojej orbity leżącego najbliżej Słońca. Źródło: ESA/Rosetta/NAVCAM.        

 

- Fosfor jest niezbędny do zbudowania tych form życia, jakie znamy - dodaje Altwegg. - A ponieważ wiemy teraz, że to najprawdopodobniej komety dostarczały duże ilości związków organicznych na Ziemię, tlenek fosforu znajdujący się w komecie 67P może wzmocnić podejrzewany związek pomiędzy kometami a życiem na Ziemi.

 

Czytaj więcej:


Źródło: Bern University

Na zdjęciu powyżej: Droga Mleczna nad antenami w Obserwatorium ALMA/ Źródło: Y. Beletsky (LCO)/ESO.