Ученые проследили путь фосфора от областей звездообразования до комет

Объединив результаты наблюдений радиотелескопа ALMA и данные, полученные межпланетным зондом «Розетта», астрономы проследили путь фосфора от областей звездообразования до комет. Впервые удалось проследить, где образуются фосфоросодержащие молекулы и как этот элемент оказывается на кометах. Об итогах исследования рассказывает пресс-релиз Европейской Южной обсерватории.

Фосфор необходим для живых организмов, он присутствует в молекулах ДНК и в клеточных мембранах. Но как фосфор попал на Землю во время ее образования, остается непонятным. «Жизнь появилась на Земле примерно 4 миллиарда лет назад, но мы всё еще не знаем, какие процессы к этому привели», — говорит основной автор нынешнего исследования Виктор Ривилла (Víctor Rivilla).

При помощи радиотелескопа ALMA астрономы получили детальную картину области звездообразования AFGL 5142 и выделили в ней зоны образования фосфоросодержащих молекул, таких как оксид фосфора. Потоки газа от молодых массивных звезд образуют в межзвездных облаках полости и пустоты. Фосфоросодержащие молекулы образуются на стенках этих полостей в процессе объединенного воздействия ударных волн и излучения новорожденной звезды. Астрономы также показали, что оксид фосфора — самая распространенная фосфоросодержащая молекула на стенках такой полости. Если стенки полости коллапсируют и образуют звезду, в частности, не очень массивную, такую, как наше Солнце, окружающие ее молекулы окиси фосфора могут попадать в состав зерен ледяной пыли, концентрирующейся вокруг новорожденной звезды. И еще до того, как звезда полностью сформируется, эти пылевые зерна слипаются и образуют более крупную «гальку», камни и наконец кометы, которые и становятся переносчиками окиси фосфора.

Поэтому исследователи обратились к данным орбитального спектрометра ROSINA (Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis) на зонде «Розетта», который в течение двух лет изучал химический состав кометы 67P Чурюмова–Герасименко. Астрономы уже находили следы фосфора в этих данных, но не знали точно, в состав каких молекул он входит. Катрин Альтвегг (Kathrin Altwegg), научный руководитель программы ROSINA и автор нового исследования, говорит, что она поняла, какая это может быть молекула, после того, как на конференции к ней подошел побеседовать астроном, исследующий области звездообразования на ALMA: «Она сказала, что окись фосфора — весьма правдоподобный кандидат на эту роль. Я заново пересмотрела наши данные и поняла, что нашла то, что искала!»

Таким образом, впервые обнаруженный на комете моноксид фосфора позволяет астрономам проследить путь молекулы от области звездообразования до ее появления вблизи Земли в составе кометы. «Фосфор — существенный элемент жизни в той ее форме, которая нам известна, — добавляет Альтвегг. — Так как, что весьма вероятно, именно кометы принесли на Землю большое количество органических соединений, обнаружение окиси фосфора в составе кометы 67P укрепляет предположение о связи между кометами и жизнью на Земле».

Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society