正如你所知的，磷存在于DNA和細胞膜中，是生命的基本元素。但磷是如何到達早期地球的？這在某種程度上是一個謎。天文學家現(xiàn)在已經(jīng)利用ALMA和歐洲航天局羅塞塔號探測器的綜合能力，追蹤了磷從恒星形成區(qū)到彗星的旅程。

研究首次顯示了含有磷的分子在哪里形成，這種元素是如何在彗星中攜帶，以及特定的分子，如何在我們地球上開始生命的過程中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，其研究成果發(fā)表在《皇家天文學會月刊》上

新研究的主要作者維克多·里維拉(Víctor Rivila)表示：生命大約在36億年前開始在地球上誕生，但我們?nèi)匀徊恢朗鞘裁催^程使其成為可能。由歐洲南方天文臺(ESO)合作的阿塔卡馬大毫米/亞毫米陣列(ALMA)和羅塞塔號上ROSINA儀器的新結(jié)果表明，一氧化二磷是生命起源之謎的關(guān)鍵部分。有了ALMA，可以對恒星形成區(qū)域AFGL 5142進行詳細觀察，天文學家可以精確定位像一氧化二磷這樣的含磷分子形成地點。

新恒星和行星系統(tǒng)出現(xiàn)在恒星之間的氣體和塵埃的云狀區(qū)域，使這些星際云成為開始尋找生命基石的理想場所。ALMA的觀測表明，含磷分子是在大質(zhì)量恒星形成時產(chǎn)生。年輕大質(zhì)量恒星噴出的氣體打開了星際云中的空洞，含有磷的分子通過來自幼年恒星的沖擊和輻射的多重作用在腔壁上形成。天文學家還發(fā)現(xiàn)，一氧化二磷是洞壁中含量最豐富的含磷分子。在用ALMA在恒星形成區(qū)域搜索了這種分子后，歐洲團隊繼續(xù)研究太陽系的一個物體：

即現(xiàn)在著名的67P/丘留莫夫-格拉西緬科彗星。研究人員的想法是追蹤這些含磷化合物的蹤跡，如果空腔壁坍塌形成一顆恒星，特別是像太陽這樣質(zhì)量較小的恒星，一氧化二磷可能會凍結(jié)，并被困在新恒星周圍的冰塵顆粒中。甚至在恒星完全形成之前，這些塵埃顆粒就聚集在一起形成鵝卵石、巖石，最終形成彗星，成為一氧化二磷的運輸者。Rosina是Rosetta Orbiter光譜儀的縮寫，用于離子和中性分析，在Rosetta繞彗星軌道運行兩年時間里收集了67P的數(shù)據(jù)。

天文學家以前在ROSINA的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)了磷跡象，但不知道是什么分子把它帶到了那里。凱瑟琳·阿爾特韋格(Kathrin Altwegg)是羅西納的首席研究員，也是這項新研究的作者之一。在一次會議上，一位與ALMA研究恒星形成區(qū)域的天文學家找到了這種分子可能是什么的線索：她說一氧化二磷是一個非常有可能的候選者，所以我回到了我們的數(shù)據(jù)中，才發(fā)現(xiàn)了它！第一次在彗星上發(fā)現(xiàn)一氧化二磷，有助于天文學家在恒星形成區(qū)域之間建立聯(lián)系，一直到地球。

意大利國家天體物理研究所(INAF)Arcetri天體物理天文臺的研究員里維拉說：ALMA和ROSINA的數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，揭示了恒星形成的整個過程中存在一種化學線，其中一氧化二磷起著主導(dǎo)作用。正如我們所知，磷是生命所必需的，由于彗星極有可能向地球輸送了大量有機化合物，因此在67P彗星中發(fā)現(xiàn)的一氧化二磷，可能會加強彗星與地球生命之間的聯(lián)系。由于天文學家之間的合作努力，這一有趣的旅程可以被記錄下來。

一氧化二磷的探測，顯然要歸功于地球上的望遠鏡和太空儀器之間的跨學科合作。ESO天文學家和ALMA歐洲運營經(jīng)理Leonardo Testi總結(jié)道：了解我們的宇宙起源，包括有利于生命出現(xiàn)的化學條件有多么普遍，是現(xiàn)代天體物理學的一個主要課題。ESO和ALMA專注于觀察遙遠年輕行星系統(tǒng)中的分子，而像Rosetta這樣的歐空局任務(wù)使我們能夠直接探索太陽系內(nèi)的化學庫存。通過ESO和ESA的合作，世界領(lǐng)先的地面和空間設(shè)施之間的協(xié)同是一項強大資產(chǎn)。

博科園｜研究/來自：歐洲南方天文臺

參考期刊《arXiv》《皇家天文學會月刊》

Cite: arXiv:1911.11647

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