生命诞生于36亿年前一氧化磷的发现是揭开生命起源之谜的关键

2020-04-14 11:02 来源:科创网

原标题:生命诞生于36亿年前!一氧化磷的发现是揭开生命起源之谜的关键!

众所周知,磷存在于DNA和细胞膜中,是生命的基本元素。但是磷是如何到达早期地球的呢?这在某种程度上是个谜。天文学家现在已经利用阿尔玛和欧洲航天局罗塞塔探测器的综合能力来追踪磷从恒星形成区到彗星的旅程。这项研究首次展示了含磷分子是在哪里形成的,这种元素是如何在彗星中携带的,以及特定的分子是如何在我们星球上开始生命的过程中发挥关键作用的。研究结果发表于《皇家天文学会月刊》。

这项新研究的主要作者维克多里维埃拉说:生命大约在36亿年前开始在地球上诞生,但是我们仍然不知道是什么过程使它成为可能。由欧洲南方天文台联合操作的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)和罗塞塔上的ROSINA仪器的新结果表明,一氧化磷是生命起源之谜的关键部分。借助ALMA,可以详细观察到恒星形成区AFGL 5142,天文学家可以精确定位含磷分子(如一氧化磷)的形成位置。

新的恒星和行星系统出现在恒星间气体和尘埃的云状区域,使得这些星际云成为开始寻找生命基石的理想场所。阿尔玛观测表明,含磷分子是在大质量恒星形成过程中产生的。年轻的大质量恒星发出的气体打开了星际云中的洞,通过年轻恒星的撞击和辐射的多重作用,含磷分子在腔壁上形成。天文学家还发现,一氧化磷是洞壁中最丰富的含磷分子。在和阿尔玛一起在恒星形成区寻找这种分子后,欧洲小组继续研究太阳系中的一个物体:

现在著名的彗星67P/丘柳莫夫-格拉西缅科。研究人员的想法是追踪这些含磷化合物的痕迹。如果洞壁坍塌形成一颗恒星,尤其是像太阳这样较小的恒星,一氧化磷可能会冻结并被困在新恒星周围的冰尘颗粒中。甚至在恒星完全形成之前,这些尘埃颗粒就聚集在一起形成鹅卵石和岩石,最终形成彗星并成为一氧化磷的运输者。林夏薇是罗塞塔轨道器光谱仪的缩写,用于离子和中性分析。67P数据是在罗塞塔围绕彗星的两年轨道上收集的。

天文学家先前在ROSINA的数据中发现了磷的迹象,但不知道是什么分子把它带到那里的。凯瑟琳奥尔特威格是罗辛的首席研究员,也是这项新研究的作者之一。在一次会议上,一位天文学家和ALMA一起研究恒星形成区域,发现了这个分子可能是什么的线索:她说一氧化磷是一个非常可能的候选物,所以我回到我们的数据中找到了它!在彗星上首次发现一氧化磷有助于天文学家在恒星形成区和地球之间建立联系。

里维拉是意大利国家天体物理研究所(INAF)阿尔塞里天体物理观测站的研究员,他说:阿尔玛和罗西纳的数据结合显示,在恒星形成的整个过程中有一条化学线,其中一氧化磷起主导作用。众所周知,磷是生命所必需的。因为彗星可能会向地球输送大量的有机化合物,所以在彗星67P中发现的一氧化磷可能会加强彗星和地球上生命之间的联系。由于天文学家的合作努力,这一有趣的旅程可以被记录下来。

一氧化磷的探测显然是由于地球上的望远镜和空间仪器之间的跨学科合作。欧洲天文学家、欧洲天文学家协会欧洲业务经理莱昂纳多特斯提(Leonardo Testi)总结道,理解我们宇宙的起源,包括有利于生命出现的化学条件有多普遍,是现代天体物理学的一个主要课题。ESO和ALMA专注于观测遥远的年轻行星系统中的分子,而欧空局像罗塞塔这样的任务使我们能够直接探索太阳系中的化学物质。通过欧洲航天局和欧空局之间的合作,世界领先的地面和空间设施之间的协同作用是一项强大的资产。

博科公园|研究/来自:欧洲南方天文台

参考期刊《arXiv》 《皇家天文学会月刊》

标签: 生命 氧化 恒星

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