ALMA и Rosetta картографировали межзвездное путешествие фосфора

Фосфор является одним из ключевых «строительных кирпичиков» жизни. Он присутствует в нашей ДНК и клеточных мембранах, а также в костях и зубах. Но как именно он попал на Землю? Чтобы ответить на этот вопрос, группа европейских астрономов объединила результаты наблюдений, выполненных комплексом радиотелескопов ALMA в чилийской пустыне Атакама, и данные, полученные межпланетным зондом Rosetta.

Вначале исследователи проанализировали данные, собранные ALMA во время наблюдений области активного звездообразования AFGL 5142. Возможности комплекса помогли установить, что фосфоросодержащие молекулы образуются на «стенках» полостей в межзвездных облаках под воздействием ударных волн и излучения, испускаемого новорожденными светилами. При этом наиболее распространенной подобной молекулой на стенках такой полости оказался оксид фосфора.

После этого астрономы переключились на Солнечную систему. Идея состояла в том, чтобы последовательно проследить путь фосфоросодержащих соединений. Если стенки полости коллапсируют и образуют не очень массивную звезду, напоминающую наше Солнце, окружающие ее молекулы (в том числе оксид фосфора) могут попадать в зерна ледяной пыли, концентрирующейся вокруг новорожденного светила. Еще до того, как звезда полностью сформируется, эти пылевые зерна слипаются в более крупную «гальку», «льдины» и, наконец, кометы, которые и становятся переносчиками соединений фосфора.

Область звездообразования AFGL 5142. Источник: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Rivilla et al.

Окрестности области звездообразования AFGL 5142. Источник: ESO/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide De Martin

Область звездообразования AFGL 5142 на карте звездного неба. Источник: ESO, IAU and Sky & Telescope

Комета Чурюмова-Герасименко. Источник: ESA/Rosetta/NAVCAM, CC BY-SA 3.0 IGO

Выбор исследователей пал на комету Чурюмова-Герасименко (67P/Churyumov-Gerasimenko). В период с 2014 по 2016 г. ее изучал европейский аппарат Rosetta. Проанализировав данные, собранные установленным на его борту спектрометром ROSINA, ученые действительно обнаружили следы оксда фосфора в составе кометного вещества.

Таким образом, астрономы впервые сумели проследить путь фосфора от областей звездообразования до комет. Полученные данные подтверждают предположение о том, что именно «хвостатые гостьи» стали одним из основных поставщиков этого элемента на молодую Землю.