Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Phốt pho là một yếu tố thiết yếu cho cuộc sống như chúng ta biết. Nhưng làm thế nào mà nó đến được Trái đất khi sơ khai là một điều bí ẩn. Các nhà thiên văn học hiện đã lần theo hành trình của phốt pho từ các khu vực hình thành sao đến sao chổi bằng cách sử dụng sức mạnh kết hợp của ALMA và tàu thăm dò Rosetta của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu. Nghiên cứu của họ cho thấy các phân tử có chứa phốt pho hình thành như thế nào, nguyên tố này được mang trong sao chổi và cách một phân tử cụ thể có thể đóng vai trò quan trọng trong việc bắt đầu sự sống trên Trái đất.
Phốt pho hiện diện trong DNA và màng tế bào của chúng ta là một yếu tố thiết yếu cho sự sống như chúng ta biết. Nhưng làm thế nào nó đến Trái đất sơ khai là một điều bí ẩn. Các nhà thiên văn học hiện đã lần theo hành trình của phốt pho từ các khu vực hình thành sao đến sao chổi bằng cách sử dụng sức mạnh kết hợp của ALMA và tàu thăm dò Rosetta của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu. Nghiên cứu của họ cho thấy lần đầu tiên nơi các phân tử có chứa phốt pho hình thành, cách thức nguyên tố này được mang trong sao chổi và làm thế nào một phân tử cụ thể có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc bắt đầu sự sống trên hành tinh của chúng ta.
“Sự sống xuất hiện trên Trái đất khoảng 4 tỷ năm trước nhưng chúng ta vẫn chưa biết các quá trình có thể thực hiện được”, Víctor Rivilla, tác giả chính của một nghiên cứu mới công bố hôm nay trên tạp chí Thông báo hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia . Các kết quả mới từ Atacama Large Millimét / Submillim Array (ALMA), trong đó Đài thiên văn Nam châu Âu (ESO) là một đối tác, và từ công cụ ROSINA trên tàu Rosetta cho thấy phốt pho monoxide là một phần quan trọng trong nguồn gốc của câu đố cuộc sống.
Với sức mạnh của ALMA cho phép nhìn chi tiết vào khu vực hình thành sao AFGL 5142, các nhà thiên văn học có thể xác định chính xác nơi các phân tử mang phốt pho như phốt pho monoxide hình thành. Các ngôi sao và hệ hành tinh mới phát sinh trong các vùng khí và bụi giống như đám mây ở giữa các ngôi sao khiến những đám mây giữa các vì sao này trở thành nơi lý tưởng để bắt đầu tìm kiếm các khối xây dựng của sự sống.
Các quan sát ALMA cho thấy các phân tử mang phốt pho được tạo ra khi các ngôi sao lớn được hình thành. Dòng khí từ các ngôi sao lớn trẻ tuổi mở ra các hốc trong các đám mây giữa các vì sao. Các phân tử có chứa phốt pho hình thành trên các thành khoang thông qua tác động kết hợp của các cú sốc và bức xạ từ ngôi sao trẻ sơ sinh. Các nhà thiên văn học cũng đã chỉ ra rằng phốt pho monoxide là phân tử mang phốt pho có nhiều nhất trong các thành khoang.
Sau khi tìm kiếm phân tử này trong các khu vực hình thành sao bằng ALMA, nhóm nghiên cứu châu Âu đã chuyển sang một đối tượng Hệ mặt trời: sao chổi nổi tiếng hiện nay 67P / Churyumov-Gerasimenko. Ý tưởng là đi theo dấu vết của các hợp chất mang phốt pho này. Nếu các thành khoang sụp đổ tạo thành một ngôi sao, đặc biệt là một ngôi sao nhỏ hơn như Mặt trời, phốt pho monoxide có thể đóng băng và bị mắc kẹt trong các hạt bụi băng giá còn sót lại xung quanh ngôi sao mới. Ngay cả trước khi ngôi sao được hình thành đầy đủ, những hạt bụi đó kết hợp với nhau tạo thành đá cuội, đá và cuối cùng là sao chổi, trở thành chất vận chuyển phốt pho monoxide.
ROSINA, viết tắt của Máy quang phổ quỹ đạo Rosetta cho Phân tích ion và trung tính, đã thu thập dữ liệu từ 67P trong hai năm khi Rosetta quay quanh sao chổi. Các nhà thiên văn học đã tìm thấy gợi ý về phốt pho trong dữ liệu ROSINA trước đó nhưng họ không biết phân tử nào đã mang nó đến đó. Kathrin Altwegg, Điều tra viên chính của Rosina và là tác giả của nghiên cứu mới, đã có manh mối về phân tử này có thể là gì sau khi được tiếp cận tại một cuộc hội thảo bởi một nhà thiên văn học nghiên cứu về các khu vực hình thành sao với ALMA: “Cô nói rằng phốt pho monoxide sẽ là một ứng cử viên rất có khả năng, vì vậy tôi đã quay lại dữ liệu của chúng tôi và nó đã ở đó! “
Lần đầu tiên nhìn thấy phốt pho monoxide trên sao chổi giúp các nhà thiên văn học vẽ ra mối liên hệ giữa các khu vực hình thành sao, nơi phân tử được tạo ra, tất cả đều đến Trái đất.
“Sự kết hợp của dữ liệu ALMA và ROSINA đã tiết lộ một loại sợi hóa học trong toàn bộ quá trình hình thành sao, trong đó phốt pho monoxide đóng vai trò chủ đạo”, Rivilla, nhà nghiên cứu tại Đài quan sát vật lý thiên văn Arcetri của INAF, Ý, nói với Viện vật lý thiên văn quốc gia.
“Phốt pho rất cần thiết cho sự sống như chúng ta biết”, Altwegg nói thêm. “Vì sao chổi có lẽ đã cung cấp một lượng lớn các hợp chất hữu cơ cho Trái đất, phốt pho monoxide có trong sao chổi 67P có thể củng cố mối liên kết giữa sao chổi và sự sống trên Trái đất.”
Hành trình hấp dẫn này có thể được ghi nhận vì những nỗ lực hợp tác giữa các nhà thiên văn học. Việc phát hiện phốt pho monoxide rõ ràng là nhờ sự trao đổi liên ngành giữa các kính thiên văn trên Trái đất và các thiết bị trong không gian.
Leonardo Testi, nhà thiên văn học ESO và Giám đốc điều hành châu Âu ALMA kết luận: “Tìm hiểu nguồn gốc vũ trụ của chúng ta bao gồm các điều kiện hóa học phổ biến thuận lợi cho sự xuất hiện của sự sống là một chủ đề chính của vật lý thiên văn hiện đại. Trong khi ESO và ALMA tập trung vào các quan sát các phân tử trong các hệ hành tinh trẻ ở xa, việc thăm dò trực tiếp kho dự trữ hóa học trong Hệ Mặt trời của chúng ta được thực hiện bởi các nhiệm vụ ESA như Rosetta. Sự phối hợp giữa các cơ sở không gian và trên mặt đất hàng đầu thế giới, thông qua sự hợp tác giữa ESO và ESA, là một tài sản mạnh mẽ cho các nhà nghiên cứu châu Âu và cho phép những khám phá biến đổi như báo cáo trong bài báo này. “
Nghiên cứu này đã được trình bày trong một bài báo xuất hiện trong Thông báo hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia .
Video liên quan:
Nguồn truyện:
Tài liệu được cung cấp bởi ESO . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :