磷元素,对形成DNA和为地球上的生命提供能量至关重要的元素,可能最初是通过新生恒星的彗星到达地球的。由于该元素在宇宙中极其稀有,它在地球上的存在一直是一个长期存在的谜团。但欧洲南方天文台(ESO)的科学家现在提出,磷可能最初是以磷一氧化物的形式到达地球的——磷与一个氧分子结合。他们的研究于周三发表在《皇家天文学会月刊》上,揭示了磷一氧化物在新恒星诞生时形成。
他们还在围绕木星运行的一颗彗星中发现了这种分子:一个被称为67P/楚留莫夫-格拉希门克的岩石和冰冻球体,简称“67P”。这一发现表明,彗星可能已经将磷一氧化物带到了地球。磷对生命至关重要,正如我们所知,彗星很可能向地球输送了大量的有机化合物,彗星67P中发现的磷一氧化物可能加强了彗星与地球生命之间的联系。磷在宇宙中稀有但对生命至关重要(在大多数情况下)。
它作为胶水,将构成DNA的核苷酸链结合在一起。磷还有助于构建细胞壁并储存细胞能量。为了弄清楚该元素是如何到达地球的,天文学家转向了恒星。使用位于智利的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA),新研究背后的科学家观察了一个名为AFGL 5142的恒星形成区域。研究来自那个遥远区域的光的波长使他们能够确定哪些类型的分子与该光相互作用。他们发现携带磷的分子在新恒星周围形成。
恒星是通过气体和尘埃云的坍塌而诞生的,屈服于重力并凝聚成新的宇宙物体。当大质量恒星仍然年轻时,它们会发出气体流,在周围的星际尘埃云中打开巨大的空腔。科学家认为,在年轻的大质量恒星的辐射轰击下,磷分子开始在这些空腔的壁上形成。但即使确定了宇宙中携带磷的分子可能的起源,一个重大问题仍然存在:这些分子是如何到达地球的?
研究人员转向了名为罗塞塔的航天器的数据,该航天器从2014年8月至2016年9月绕67P彗星运行。天文学家已经在罗塞塔收集的关于67P的数据中发现了磷的痕迹,但他们还没有确定该元素是哪种分子的一部分。然后,Altwegg说,一位天文学家在会议上提出了一个建议:“她说磷一氧化物将是一个非常可能的候选者,所以我回到我们的数据,果然发现了它”。磷一氧化物可以在新生恒星周围空腔的壁坍塌后进入彗星。
该分子可以被捕获在围绕新恒星的冻结尘埃颗粒中,其中一些最终凝聚成彗星。天文学家认为,彗星可能还向早期的地球输送了生命的其他化学成分,如氨基酸甚至水。磷似乎是另一个由太空雪球在撞击地球时带来的生命元素。