Астрономы нашли окись фосфора в межзвездном облаке и комете Чурюмова — Герасименко
Астрономы благодаря системе радиотелескопов ALMA и межпланетной станции «Розетта» смогли обнаружить в составе далекой области звездообразования и кометы Чурюмова — Герасименко молекулы окиси фосфора. Это подтверждает идею о том, кометы могут быть основным поставщиком органических и других соединений, необходимых для возникновения жизни, сообщается на сайте Европейской Южной обсерватории.
Фосфор является одним из ключевых химических элементов для развития жизни. Его соединения важны для образования больших биомолекул благодаря их чрезвычайной структурной стабильности и функциональной реакционной способности. Также фосфор один из важнейших компонентов дезоксирибонуклеиновой и рибонуклеиновой кислот, фосфолипидов (компонентов клеточных мембран) и молекулы аденозинтрифосфата (АТФ). Кроме того, соединения фосфора предложены в качестве катализаторов и химических буферов в процессах образования нуклеотидов. Все это делает фосфор и его соединения крайне важными биомаркерами, активный поиск которых ведется на экзопланетах.
Ученых интересуют как пути поступления фосфора на планеты (в том числе на раннюю Землю), так и механизмы его образования в космосе. Считается, что этот элемент попадает в межзвездную среду при взрывах сверхновых. Химические процессы, связанные с фосфором, в межзвездной среде изучены плохо, до недавнего времени ион P+ был найден лишь в нескольких диффузных облаках, и только несколько простых соединений этого элемента (PN, PO, CP, HCP, C2P, PH3) были обнаружены в околозвездных оболочках эволюционирующих звезд и в атмосферах Юпитера и Сатурна.
Группа астрономов во главе с Виктором Ривилла (Víctor Rivilla) в ходе наблюдений за областью звездообразования AFGL 5142, расположенной в созвездии Персея, при помощи системы радиотелескопов ALMA (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array) смогла найти в ней зоны образования фосфоросодержащих молекул, таких как окись фосфора. Эти молекулы рождаются в условиях ударных волн и излучения от звезд, в стенках полостей, которые формируются благодаря потокам газа от молодых массивных звезд.
Исследователи выдвинули предположение, что если вещество стенок полостей в ходе дальнейшей эволюции планетной системы идет на формирование звезды и планет, то молекулы окиси фосфора могут попадать в состав зерен ледяной пыли, вращающихся вокруг молодой звезды, из которой могут формироваться кометы и астероиды, которые могут быть их поставщиками на планеты. Эту идею полностью подтвердили данные спектрометра ROSINA (Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis), установленного на межпланетной станции «Розетта», которая исследовала химический состав ядра кометы 67P/Чурюмова — Герасименко и нашла в нем окись фосфора. Таким образом, астрономы смогли проследить весь путь фосфоросодержащей молекулы от области звездообразования до кометы в планетной системе.
Ранее мы рассказывали о том, как астрономы увидели рождение стронция в космосе, впервые нашли водяной пар в атмосфере экзопланеты в обитаемой зоне и отыскали в метеоритах четыре вида сахаров.
Александр Войтюк
Но не все из них станут потом планетами
Астрономы при помощи телескопов VLT и ALMA впервые увидели результаты действия механизма гравитационной нестабильности в планетарных масштабах. Они обнаружили крупные сгустки вещества, могущие быть зародышами планет, в газопылевой оболочке вокруг молодой звезды V960 Mon. Статья опубликована в The Astrophysical Journal Letters. Модель аккреции газа из протопланетного диска на твердое ядро, рождающееся за счет слипания пылевых частиц и планетезималей, считается основной для объяснения формирования газовых гигантов. Однако для экзогигантов и коричневых карликов, находящихся на больших расстояниях от родительских звезд, такая модель подходит хуже, так как время жизни газового диска будет меньше, чем время, необходимое для набора массы объектом. В этом случае модель формирования крупного тела за счет гравитационной нестабильности во внешней части протопланетного диска считается более подходящей, причем лежащие в ее основе физические механизмы могут объяснять и вспышки аккреции вещества на молодые звездные объекты, например фуоры. Группа астрономов во главе с Филиппом Вебером (Philipp Weber) из Университета Сантьяго в Чили опубликовала результаты анализа наблюдений за молодой звездой V960 Mon, проведенных при помощи приемника SPHERE, установленных на комплексе телескопов VLT, в 2016 году. Ученые также использовали архивные данные наблюдений за звездой наземной системы радиотелескопов ALMA. V960 Mon находится на расстоянии около пяти тысяч световых лет от Солнца в созвездии Единорога и относится к фуорам. Она находится в фазе вспышки аккреции с 2014 года и окружена газопылевой оболочкой с массой около 0,6 массы Солнца. Ученые обнаружили вокруг звезды S-образную структуру, у которой обе части состоят из как минимум двух смежных спиральных рукавов. Их протяженность составляет несколько тысяч астрономических единиц. Вблизи звезды наблюдается яркий компаньон, а в спиральных рукавах заметны сгустки вещества, которые при температуре в 50 кельвин могут содержать от 3 до 10 масс Земли в твердой фазе и около 1-3 масс Юпитера в виде газа. Обнаружение сгустков планетарной массы означает, что спиральные рукава фрагментируются за счет гравитационной нестабильности, а сами сгустки могут быть зародышами планет. Однако в дальнейшем часть из них может распасться, упасть на звезду или быть выброшенными прочь из системы, породив планеты-изгои. Ранее мы рассказывали о том, как спиральные рукава указали на гигантскую протопланету.