Исследование частичек пыли из ядра кометы 67P/Чурюмова — Герасименко показало наличие в них фосфора в твердой форме. Это означает, что все необходимые для возникновения жизни химические элементы могут быть принесены на Землю кометами.
Ядро кометы 67P/Чурюмова-Герасименко / ©ESA, Rosetta
Открытие сделала международная команда ученых под руководством Гарри Лето (Harry Lehto) с факультета физики и астрономии Университета Турку (Финляндия). Работу опубликовали в ежемесячнике Королевского астрономического общества.
Несмотря на то что миссия Rosetta завершилась более четырех лет назад, объем полученных благодаря ей данных все еще не до конца обработан. Исследователи анализировали данные с инструмента COSIMA (COmetary Secondary Ion Mass Analyser), который был важной частью полезной нагрузки зонда Rosetta. Этот аппарат на протяжении двух лет занимался подробным изучением кометы 67P/Чурюмова — Герасименко с расстояния в несколько километров. Среди прочего зонд захватил частички пыли, летающие вокруг нее. Их выбило из ядра кометы либо струями газа из-за испарения вещества, либо в результате столкновения с космической пылью.
Созданный немецким Институтом внеземной физики имени Макса Планка (MPE) прибор COSIMA анализировал химический состав пыли с помощью механизма масс-спектрометрии вторичных ионов. Это означает, что образцы обстреливали ионами индия, а затем изучали спектр возникших в исследуемом материале вторичных ионов. В одной из серий таких экспериментов обнаружили ионы фосфора (P+). Поскольку образцы были твердыми и собраны в открытом космосе без окружающего газа, из этого следовало одно: в материале из ядра кометы есть твердые соединения фосфора.
Наличие этого химического элемента в нелетучих соединениях, например в породах вроде апатитов, позволяет ему перемещаться между разными космическими телами. А следовательно, такой механизм можно рассматривать в качестве одного из ответов на вопрос, почему Земля столь богата самыми необходимыми для возникновения жизни элементами. Кроме того, вдобавок к фосфору на комете обнаружили фтор в твердой форме, хотя это и не столь громкая новость — он встречался и ранее.
Подавляющее большинство известных человеку биологических молекул содержат шесть ключевых химических элементов. Их обозначают аббревиатурой CHNOPS: углерод (C), водород (H), азот (N), кислород (O), фосфор (P) и сера (S). Без них невозможна жизнь, так как соединения этих элементов обеспечивают самые важные функции практически всех клеток. Откуда на Земле так много первых четырех (CHON) было известно давно — ими богаты часто падающие на нашу планету астероиды класса C. Сера тоже проблем не вызывала: ею богаты многие твердые породы.
А вот с фосфором ситуация до недавнего времени была непонятна. Некоторое количество фосфора обнаруживалось в газообразной форме вокруг молодых звезд и в комах комет. Но чтобы химический элемент в больших количествах мог попасть на Землю или другое небесное тело, он должен быть в твердой форме. Это открытие чрезвычайно важно для понимания распространенности необходимых для возникновения жизни химических элементов.
