Fosfor obecny w naszym DNA oraz w błonach komórkowych, stanowi kluczowy element życia takiego jakie znamy. Jednak jak na razie nie wiemy skąd wziął się on na Ziemi. Astronomowie prześledzili właśnie podróż fosforu z obszarów gwiazdotwórczych do komet, łącząc moc obserwatorium ALMA z danymi z europejskiej sondy Rosetta. Najnowsze badania po raz pierwszy pokazują gdzie powstają związki zawierające fosfor i jak pierwiastek ten przenoszony jest na kometach oraz jak konkretny związek chemiczny mógł odegrać kluczową rolę w powstaniu życia na naszej planecie.

“Życie pojawiło się na Ziemi jakieś 4 miliardy lat temu, ale wciąż nie wiemy jakie procesy do tego doprowadziły” mówi Victor Rivilla, główny autor nowego opracowania opublikowanego dzisiaj w periodyku Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Najnowsze wyniki badań za pomocą obserwatorium ALMA oraz dane z instrumentu ROSINA zainstalowanego na pokładzie sondy Rosetta wskazują, że tlenek fosforu może być kluczowym elementem zagadki powstania życia na Ziemi.

Zdjęcie obszaru gwiazdotwórczego AFGL 5142 wykonane za pomocą teleskopu ALMA

Dzięki możliwościom ALMA, teleskopu, który umożliwił zajrzenie w obszar gwiazdotwórczy AFGL 5142, astronomowie mogli dostrzec gdzie powstają związki fosforu takie jak tlenek fosforu. Nowe gwiazdy i układy planetarne powstają w obłokach gazu i pyłu międzygwiezdnego – to właśnie te obłoki międzygwiezdne stanowią idealne miejsce do tworzenia składników przyszłego życia.

Obserwacje przeprowadzone za pomocą ALMA wskazują, że związki chemiczne zawierające fosfor powstają w trakcie powstawania masywnych gwiazd. Przepływy gazu z młodych masywnych gwiazd tworzą szczeliny i luki w obłokach gazowo-pyłowych. Związki chemiczne zawierające fosfor powstają na ścianach takich szczelin wskutek oddziaływania fal uderzeniowych i promieniowania rodzących się gwiazd. astronomowie wykazali także, że tlenek fosforu jest najczęściej występującym związkiem fosforu w ścianach luk.

Kometa 67P/Czuriumow-Gerasimienko

Po poszukiwaniach związków w obszarach gwiazdotwórczych za pomocą ALMA, europejski zespół skupił się na jednym z obiektów Układu Słonecznego: słynnej już komecie 67P/Czuriumow-Gerasimienko. Zamierzeniem naukowców było prześledzenie podróży takich związków fosforu. Jeżeli ściany luk ulegną kolapsowi w nową gwiazdę, szczególnie taką mniej masywną jak Słońce, tlenek fosforu będzie zamarzał i wiązał się z ziarnami lodu i pyłu, które okrążają młodą gwiazdę. Jeszcze zanim gwiazda w pełni się uformuje, takie ziarna pyłu łączą się ze sobą w kamienie, skały oraz komety, które stają się transporterami tlenku fosforu.

ROSINA (skrót od Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis) zbierała przez dwa lata dane dotyczące komety 67P. Astronomowie już wcześniej odkryli ślady fosforu w danych z ROSINY, ale nie byli pewni w jakich związkach znajdował się ten fosfor. Kathrin Altwegg, główna badaczka instrumentu Rosina i autorka nowego opracowania, zaczęła podejrzewać o jaki związek może chodzić po tym jak na jednej z konferencji spotkała astronomkę badającą obszary gwiazdotwórcze za pomocą ALMA: “Powiedziała mi, że może chodzić o tlenek fosforu. Wróciłam więc do naszych danych i okazało się, że miała rację!”

Pierwsze obserwacje tlenku fosforu na powierzchni komety pozwoliły astronomom powiązać obszary gwiazdotwórcze, w których powstaje ten związek chemiczny, z historią Ziemi.

“Połączenie danych z ALMA i ROSINA ukazało nam swego rodzaju chemiczny związek od procesu formowania gwiazd, w którym dominującą rolę odgrywa tlenek fosforu” mówi Rivilla.

“Fosfor jest kluczowym pierwiastkiem dla takiego życia jakie znamy” mówi Altwegg. “Skoro komety najprawdopodobniej dostarczyły olbrzymie ilości związków organicznych na Ziemię, to tlenek fosforu odkryty na komecie 67P może stanowić silne potwierdzenie związku między kometami, a życiem na Ziemi”.

Źródło: ESO

By Radek Kosarzycki

Popularyzator astronomii. Redaktor w Spider's Web.