El fósforo, presente en nuestro ADN y las membranas celulares, es un elemento esencial para la vida tal como lo conocemos. Pero cómo llegó a la Tierra primitiva es algo misterioso. Los astrónomos ahora han trazado el viaje del fósforo desde las regiones formadoras de estrellasa los cometas que utilizan los poderes combinados de ALMA y la sonda Rosetta de la Agencia Espacial Europea. Su investigación muestra, por primera vez, dónde se forman las moléculas que contienen fósforo, cómo se transporta este elemento en los cometas y cómo una molécula en particular puede haber jugado un papel crucialen comenzar la vida en nuestro planeta.
"La vida apareció en la Tierra hace unos 4 mil millones de años, pero aún no conocemos los procesos que la hicieron posible", dice Víctor Rivilla, autor principal de un nuevo estudio publicado hoy en la revista Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society . Los nuevos resultados del Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array ALMA, en el que el European Southern Observatory ESO es socio, y del instrumento ROSINA a bordo de Rosetta, muestran que el monóxido de fósforo es una pieza clave en elrompecabezas del origen de la vida.
Con el poder de ALMA, que permitió una mirada detallada a la región de formación estelar AFGL 5142, los astrónomos pudieron determinar dónde se forman las moléculas que contienen fósforo, como el monóxido de fósforo. Nuevas estrellas y sistemas planetarios surgen en regiones de gas similares a las nubesy polvo entre las estrellas, haciendo de estas nubes interestelares los lugares ideales para comenzar la búsqueda de los componentes básicos de la vida.
Las observaciones de ALMA mostraron que las moléculas que contienen fósforo se crean a medida que se forman estrellas masivas. Los flujos de gas de estrellas masivas jóvenes abren cavidades en las nubes interestelares. Las moléculas que contienen fósforo se forman en las paredes de la cavidad, a través de la acción combinada de los choques y la radiaciónde la estrella infantil. Los astrónomos también han demostrado que el monóxido de fósforo es la molécula que contiene fósforo más abundante en las paredes de la cavidad.
Después de buscar esta molécula en regiones de formación estelar con ALMA, el equipo europeo pasó a un objeto del Sistema Solar: el ahora famoso cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko. La idea era seguir el rastro de estos compuestos que contienen fósforoSi las paredes de la cavidad colapsan para formar una estrella, particularmente una menos masiva como el Sol, el monóxido de fósforo puede congelarse y quedar atrapado en los granos de polvo helado que quedan alrededor de la nueva estrella. Incluso antes de que la estrella esté completamente formada, esoslos granos de polvo se unen para formar guijarros, rocas y, en última instancia, cometas, que se convierten en transportadores de monóxido de fósforo.
ROSINA, que significa espectrómetro de órbita Rosetta para análisis de iones y neutros, recopiló datos de 67P durante dos años mientras Rosetta orbitaba el cometa. Los astrónomos habían encontrado indicios de fósforo en los datos de ROSINA antes, pero no sabían qué molécula había transportadoKathrin Altwegg, investigadora principal de Rosina y autora del nuevo estudio, tuvo una idea de lo que podría ser esta molécula después de que un astrónomo se le acercó en una conferencia estudiando regiones de formación estelar con ALMA: "Ella dijo que el fósforoel monóxido sería un candidato muy probable, así que volví a nuestros datos y ¡allí estaba! "
Este primer avistamiento de monóxido de fósforo en un cometa ayuda a los astrónomos a establecer una conexión entre las regiones formadoras de estrellas, donde se crea la molécula, hasta llegar a la Tierra.
"La combinación de los datos de ALMA y ROSINA ha revelado una especie de hilo químico durante todo el proceso de formación de estrellas, en el que el monóxido de fósforo desempeña el papel dominante", dice Rivilla, investigadora del Observatorio Astrofísico Arcetri de INAF, Instituto Nacional de Astrofísica de Italia.
"El fósforo es esencial para la vida tal como la conocemos", agrega Altwegg. "Como los cometas probablemente entregaron grandes cantidades de compuestos orgánicos a la Tierra, el monóxido de fósforo encontrado en el cometa 67P puede fortalecer el vínculo entre los cometas y la vida en la Tierra."
Este intrigante viaje podría documentarse debido a los esfuerzos de colaboración entre los astrónomos. "La detección del monóxido de fósforo fue claramente gracias a un intercambio interdisciplinario entre los telescopios en la Tierra y los instrumentos en el espacio", dice Altwegg.
Leonardo Testi, astrónomo de ESO y gerente de operaciones europeas de ALMA, concluye: "Comprender nuestros orígenes cósmicos, incluido cuán comunes son las condiciones químicas favorables para el surgimiento de la vida, es un tema importante de la astrofísica moderna. Mientras que ESO y ALMA se centran en elobservaciones de moléculas en sistemas planetarios jóvenes distantes, la exploración directa del inventario químico dentro de nuestro Sistema Solar es posible gracias a misiones de la ESA, como Rosetta. La sinergia entre las instalaciones terrestres y espaciales líderes a nivel mundial, a través de la colaboración entre ESO y ESA,es un activo poderoso para los investigadores europeos y permite descubrimientos transformadores como el que se informa en este documento ".
Esta investigación fue presentada en un artículo para aparecer en Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society .
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Materiales proporcionado por ESO . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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