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ALMA et Rosetta cartographient le voyage du phosphore – Technologik

Le phosphore, présent dans notre ADN et nos membranes cellulaires, est un élément essentiel à la vie telle que nous la connaissons. Mais comment il est arrivé sur la Terre primitive est quelque chose de mystérieux. Les astronomes ont maintenant retracé le voyage du phosphore des régions de formation d'étoiles aux comètes en utilisant les pouvoirs combinés de l'ALMA et de la sonde Rosetta de l'Agence spatiale européenne. Leurs recherches montrent, pour la première fois, où se forment les molécules contenant du phosphore, comment cet élément est transporté dans les comètes et comment une molécule particulière a pu jouer un rôle crucial dans le démarrage de la vie sur notre planète.

"La vie est apparue sur Terre il y a environ 4 milliards d'années, mais nous ne connaissons toujours pas les processus qui l'ont rendue possible", explique Víctor Rivilla, l'auteur principal d'une nouvelle étude publiée aujourd'hui dans la revue. Avis mensuels de la Royal Astronomical Society. Les nouveaux résultats de l'Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array (ALMA), dont l'Observatoire européen austral (ESO) est partenaire, et de l'instrument ROSINA à bord de Rosetta, montrent que le monoxyde de phosphore est un élément clé de l'origine de la -puzzle de la vie.

Avec la puissance de l'ALMA, qui a permis un examen détaillé de la région de formation d'étoiles AFGL 5142, les astronomes ont pu déterminer où se forment les molécules porteuses de phosphore, comme le monoxyde de phosphore. De nouvelles étoiles et de nouveaux systèmes planétaires apparaissent dans les régions de gaz et de poussière ressemblant à des nuages ​​entre les étoiles, faisant de ces nuages ​​interstellaires les endroits idéaux pour commencer la recherche des éléments constitutifs de la vie.

Les observations d'ALMA ont montré que les molécules contenant du phosphore sont créées lorsque des étoiles massives se forment. Les flux de gaz provenant de jeunes étoiles massives ouvrent des cavités dans les nuages ​​interstellaires. Des molécules contenant du phosphore se forment sur les parois de la cavité, grâce à l'action combinée des chocs et des radiations de l'étoile du nourrisson. Les astronomes ont également montré que le monoxyde de phosphore est la molécule porteuse de phosphore la plus abondante dans les parois des cavités.

Après avoir recherché cette molécule dans les régions de formation d'étoiles avec ALMA, l'équipe européenne est passée à un objet du système solaire: la désormais célèbre comète 67P / Churyumov-Gerasimenko. L'idée était de suivre la trace de ces composés phosphorés. Si les parois de la cavité s'effondrent pour former une étoile, en particulier une étoile moins massive comme le Soleil, le monoxyde de phosphore peut geler et se coincer dans les grains de poussière glacés qui restent autour de la nouvelle étoile. Avant même que l'étoile ne soit complètement formée, ces grains de poussière se réunissent pour former des cailloux, des roches et finalement des comètes, qui deviennent des transporteurs de monoxyde de phosphore.

ROSINA, qui signifie Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis, a collecté des données de 67P pendant deux ans alors que Rosetta tournait autour de la comète. Les astronomes avaient déjà trouvé des indices de phosphore dans les données ROSINA, mais ils ne savaient pas quelle molécule l'avait transporté là-bas. Kathrin Altwegg, chercheuse principale pour Rosina et auteur de la nouvelle étude, a obtenu une idée de ce que pourrait être cette molécule après avoir été approchée lors d'une conférence par un astronome étudiant les régions de formation d'étoiles avec l'ALMA: "Elle a dit que le monoxyde de phosphore serait un candidat très probable, donc je suis retourné à nos données et le voilà! "

Cette première observation de monoxyde de phosphore sur une comète aide les astronomes à établir une connexion entre les régions de formation d'étoiles, où la molécule est créée, jusqu'à la Terre.

"La combinaison des données ALMA et ROSINA a révélé une sorte de fil chimique pendant tout le processus de formation des étoiles, dans lequel le monoxyde de phosphore joue le rôle dominant", explique Rivilla, qui est chercheur à l'Observatoire astrophysique Arcetri de l'INAF, en Italie. Institut national d'astrophysique.

"Le phosphore est essentiel à la vie telle que nous la connaissons", ajoute Altwegg. "Comme les comètes ont probablement livré de grandes quantités de composés organiques à la Terre, le monoxyde de phosphore trouvé dans la comète 67P pourrait renforcer le lien entre les comètes et la vie sur Terre."

Ce voyage intrigant pourrait être documenté en raison des efforts de collaboration entre les astronomes. "La détection du monoxyde de phosphore était clairement due à un échange interdisciplinaire entre les télescopes sur Terre et les instruments dans l'espace", explique Altwegg.

Leonardo Testi, astronome de l'ESO et directeur des opérations européennes d'ALMA, conclut: "Comprendre nos origines cosmiques, y compris la fréquence des conditions chimiques favorables à l'émergence de la vie, est un sujet majeur de l'astrophysique moderne. Alors que l'ESO et l'ALMA se concentrent sur les observations de dans de jeunes systèmes planétaires éloignés, l'exploration directe de l'inventaire chimique au sein de notre système solaire est rendue possible par des missions de l'ESA, comme Rosetta. La synergie entre les principales installations terrestres et spatiales, grâce à la collaboration entre l'ESO et l'ESA, est un puissant atout pour les chercheurs européens et permet des découvertes transformationnelles comme celle rapportée dans cet article. "

Cette recherche a été présentée dans un article à paraître dans Avis mensuels de la Royal Astronomical Society.

Source de l'histoire:

Matériaux fourni par ESO. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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