Фосфорът, присъстващ в нашите ДНК и клетъчните мембрани, е съществен елемент за живота, както го познаваме. Но как е пристигнал на ранната Земя е загадка. Сега астрономите са проследили пътуването на фосфора от звездообразуващи региони до комети, използвайки комбинираните сили на ALMA и сондата на Европейската космическа агенция Rosetta. Техните изследвания показват за първи път къде се образуват молекули, съдържащи фосфор, как този елемент се пренася в кометите и как определена молекула може да е изиграла решаваща роля за появата на живота на нашата планета.
„Животът се появил на Земята преди около 4 милиарда години, но все още не знаем процесите, които го направили възможен“, казва Виктор Ривила, водещият автор на ново проучване, публикуванов списанието Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Новите резултати от Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array (ALMA), в който Европейската южна обсерватория (ESO) е партньор и от инструмента ROSINA на борда Rosetta, показват, че фосфорният моноксид е ключово парче в пъзела на произхода на живота.
С ALMA, която позволи детайлно да разгледа звездообразуващия регион AFGL 5142, астрономите могат да определят къде се образуват съдържащи фосфор молекули, като фосфорния моноксид. Новите звезди и планетарни системи възникват в облачни облаци от газ и прах между звездите, което прави тези междузвездни облаци идеалните места за търсене на градивните елементи на живота.
Наблюденията на ALMA показват, че молекули, съдържащи фосфор, се създават, докато се образуват масивни звезди. Потоците газ от младите масивни звезди отварят кухини в междузвездни облаци. Молекулите, съдържащи фосфор, се образуват по стените на кухината, чрез комбинираното действие на удари и радиация от младата звезда. Астрономите също показаха, че фосфорният монооксид е най-разпространената фосфорна молекула в стените на кухината.
След търсенето на тази молекула в звездообразуващи региони с ALMA, европейският екип премина към обект от Слънчевата система - известната комета 67P / Чурюмов-Герасименко. Идеята беше да се проследи следата на тези съединения, съдържащи фосфор. Ако стените на кухината се срутят и образуват звезда, особено не толкова масивна като Слънцето, фосфорният окис може да замръзне в ледените прахови зърна, които остават около новата звезда. Дори преди звездата да се формира напълно, тези прахови зърна се събират и образуват камъчета, скали и в крайна сметка комети, които се превръщат в преносители на фосфорен моноксид.
ROSINA - спектърметърът на орбиталния апарат Rosetta за йонни и неутрални анализи, събира данни от 67P в продължение на две години, докато Rosetta обикаля около кометата. Астрономите бяха открили следи от фосфор в данните на ROSINA, но не знаеха каква молекула го е пренесла там. Катрин Алтваг, главният изследовател на ROSINA и автор в новото проучване, получава представа каква може да е тази молекула по време на конференция от астроном, изучаващ звездообразуващи региони с ALMA: "Тя каза, че фосфорният моноксид ще бъде много вероятен кандидат, така че се върнах при нашите данни и той беше там! "
Това първо наблюдение на фосфорен моноксид върху комета помага на астрономите да установят връзката между регионите, където молекулата е създадена, чак до Земята.
"Комбинацията от данни на ALMA и ROSINA разкри химическа верига по време на целия процес на образуване на звезди, при който фосфорният моноксид играе доминиращата роля", казва Ривила, който е изследовател в Астрофизичната обсерватория Arcetri на INAF, Италианския Национален институт по астрофизика.
„Фосфорът е от съществено значение за живота, какъвто го познаваме“, добавя Алтвег. "Тъй като кометите най-вероятно доставят големи количества органични съединения на Земята, фосфорният оксид, открит в кометата 67P, може да подкрепи връзката между кометите и живота на Земята."
„Откриването на фосфорен моноксид беше благодарение на интердисциплинарен обмен между телескопи на Земята и инструменти в космоса“, казва Алтваг.
Леонардо Тести, астроном на ESO и европейски оперативен мениджър на ALMA, заключава: „Разбирането на нашия космически произход, включително колко общи са химическите условия, благоприятни за появата на живот, е основна тема на съвременната астрофизика. Докато ESO и ALMA се фокусират върху наблюденията на молекули в далечни млади планетарни системи, прякото изследване на химическия инвентар в нашата Слънчева система е възможно благодарение на мисии на ESA, като Rosetta."
