Astronomové zkoumali mezihvězdný původ jednoho ze stavebních kamenů života
Chemický prvek fosfor je součástí naší DNA i buněčných membrán a je tedy významnou složkou života, jak ho známe. Jakým způsobem se ale dostal na ranou Zemi, je tak trochu záhada. Astronomům se však nyní podařilo vystopovat cestu fosforu z oblastí s probíhajícím vývojem hvězd až do jader komet.
„Život na Zemi se objevil asi před 4 miliardami let. My ale stále neznáme procesy, které jeho vznik umožnily,“ říká Víctor Rivilla, vedoucí autor studie, která byla publikována v prestižním vědeckém časopise Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Nové poznatky získané na základě pozorování radioteleskopem ALMA a údajů z přístroje ROSINA na palubě kosmické sondy Rosetta ukázaly, že oxid fosforu je klíčovým dílkem skládanky vedoucí k porozumění původu života.
Díky výkonu radioteleskopu ALMA, který umožnil detailně nahlédnout do oblasti s probíhajícím vývojem hvězd známé pod označením AFGL 5142, mohli astronomové určit, kde přesně sloučeniny fosforu vznikají. Nové hvězdy a planetární systémy se utvářejí v nitrech mezihvězdných oblaků plynu a prachu. Tyto mlhoviny jsou tedy ideálním místem, kde s pátráním po stavebních kamenech života začít.
ALMA a Rosetta sledují příběh fosforu
Pozorování získaná pomocí radioteleskopu ALMA ukázala, že molekuly s vázaným fosforem vznikají během počátečního vývoje hmotných hvězd. Plyn proudící z mladých stálic vyhloubí v zárodečném mezihvězdném oblaku dutiny a molekuly obsahující fosfor následně vznikají na okrajích těchto proluk společným působením rázových vln a intenzivního záření hmotné hvězdy. Astronomové rovněž ukázali, že nejhojněji zastoupenou molekulou fosforu v těchto oblastech je právě oxid fosforu.
Poté co členové týmu ukončili pátrání po této molekule v mezihvězdných oblacích s probíhající tvorbou hvězd, pustili se do hledání také u jednoho z objektů Sluneční soustavy – dnes slavné komety 67P/Čurjumov–Gerasimenko. Cílem bylo sledovat životní cestu molekul obsahujících fosfor.
Pokud okrajové části původních dutin v mezihvězdném oblaku také zkolabují a vzniknou v nich další hvězdy (především ty méně hmotné, podobné Slunci), mohou molekuly obsahující fosfor vymrznout a smísit se s ledy dalších sloučenin uchycených na prachových zrnech v okolí rodících se stálic. Dokonce ještě před ukončením vývoje hvězdy samotné dochází v jejím okolí ke slepování prachových zrn nejprve do podoby drobných valounků a následně kometárních jader, která se tak stávají přenašeči těchto molekul.
Během pobytu na oběžné dráze kolem komety 67P sbírala sonda Rosetta po dva roky data o složení jádra také prostřednictvím přístroje ROSINA (Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis). Známky přítomnosti fosforu se astronomům podařilo v datech najít již v minulosti, ale nevěděli, v jakých sloučeninách se tento prvek na jádře vyskytuje.
TIP: Důležitý objev: Vědci vystopovali v meteoritech cukry klíčové pro vznik života
S řešením přišla Kathrin Altwegg, vedoucí vědecká pracovnice přístroje ROSINA a spoluautorka této nové studie, když se na konferenci setkala s astronomy zabývajícími se výzkumem oblastí s probíhající tvorbou hvězd pomocí radioteleskopu ALMA. Uvědomila si, že oxid fosforu by mohl být vhodným kandidátem. Proto se celý tým vrátil k analýze dat z přístroje ROSINA a známky této molekuly skutečně našli!
Identifikace oxidu fosforu v materiálu kometárního jádra astronomům pomohla vystopovat pouť této molekuly od vzniku během rané fáze vývoje hvězd až na planetu Zemi. Výzkum tak ukázal, kde molekuly obsahující fosfor vznikají, jakým způsobem se transportují do materiálu komet a jak mohla jedna konkrétní molekula sehrát klíčovou úlohu v počátcích vývoje života na naší planetě.
