生命は36億年前に誕生しました！一酸化リンの発見は生命の起源の謎を解く鍵です！

ご存知のように、リンは DNA や細胞膜に存在し、生命にとって不可欠な要素です。しかし、リンはどのようにして初期の地球に到達したのでしょうか?それはある意味謎です。天文学者たちは、アルマ望遠鏡と欧州宇宙機関の探査機ロゼッタの能力を組み合わせて、リンが星形成領域から彗星までどのように移動したかを追跡することに成功した。この研究は、リンを含む分子がどこで形成されたか、リンがどのように彗星で運ばれたか、そして特定の分子が地球上の生命の始まりにどのように重要な役割を果たしたかを初めて明らかにした。この研究の結果は、王立天文学会月報に掲載されている。

「地球上で生命が誕生したのは約36億年前だが、それがどのようなプロセスによって可能になったのかは未だに分かっていない」と、新研究の主執筆者であるビクトル・リビラ氏は語った。ヨーロッパ南天天文台（ESO）とロゼッタのROSINA観測装置が共同で開発したアタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計（ALMA）の新しい結果は、一酸化リンが生命の起源を解明する上で重要な鍵となるピースであることを示唆している。 ALMA により、星形成領域 AFGL 5142 の詳細な観測が行われ、天文学者は一酸化リンなどのリン含有分子が形成される場所を正確に特定することができました。

新しい恒星や惑星系は、恒星間のガスと塵の雲のような領域に出現するため、これらの星間雲は生命の構成要素の探索を始めるのに理想的な場所となります。 ALMA の観測により、リンを含む分子が大質量星の形成中に生成されることが示されています。若い大質量星から放出されたガスは星間雲に空洞を開き、衝撃と幼い星からの放射線の複合効果によってリンを含む分子が空洞の壁に形成されます。天文学者たちはまた、洞窟の壁の中で最も豊富なリン含有分子は一酸化リンであることも発見した。ヨーロッパのチームは、ALMA を使って星形成領域でこの分子を探した後、太陽系の天体の研究を続けました。

これは現在有名になったチュリュモフ・ゲラシメンコ彗星67Pです。目的は、これらのリン含有化合物を追跡することです。空洞の壁が崩壊して恒星、特に太陽のような質量の小さい恒星が形成されると、一酸化リンが凍結し、新しい恒星を取り囲む氷の塵の粒子に閉じ込められる可能性があります。星が完全に形成される前であっても、これらの塵の粒子は集まって小石、岩、そして最終的には彗星を形成し、一酸化リンの輸送体として機能します。 ROSINA（Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis）の略称で、ロゼッタが彗星を周回していた2年間に67Pのデータを収集しました。

天文学者たちは以前、ROSINAのデータの中にリンの兆候を発見していたが、それがどのような分子によってもたらされたのかはわからなかった。ロジーナの主任研究員であり、この新しい研究の著者の一人であるカトリーン・アルトウェッグ氏は次のように語った。「ある会議で、ALMA で星形成領域を研究している天文学者が、この分子が何であるかの手がかりを見つけました。彼女は、一酸化リンが非常に可能性の高い候補だと言ったので、私たちのデータに戻って調べたところ、それを見つけたのです!」彗星での一酸化リンの初検出は、天文学者が地球までさかのぼって星形成領域間のつながりを解明するのに役立つ可能性がある。

「アルマ望遠鏡とロジーナのデータを合わせた結果、星形成の過程全体を通じて一酸化リンが主要な役割を果たす化学線が存在することが明らかになった」とイタリア国立天体物理学研究所（INAF）のアルチェトリ天体物理観測所の研究者であるリベラ博士は述べた。リンは私たちが知る生命にとって不可欠であり、彗星は地球に大量の有機化合物を運んできた可能性が高いため、67P彗星で一酸化リンが発見されたことで、彗星と地球上の生命とのつながりが強化される可能性がある。この魅力的な旅は、天文学者たちの共同作業のおかげで記録されることができました。

一酸化リンの検出は、明らかに地球上の望遠鏡と宇宙の機器間の学際的な協力によるものです。 「生命の出現に好ましい化学的条件がどれほど一般的であるかを含め、宇宙の起源を理解することは、現代の天体物理学の主要なテーマです」と、ESOの天文学者であり、ALMAのヨーロッパ運用マネージャーであるレオナルド・テスティ氏は結論付けています。 ESO と ALMA は遠く離れた若い惑星系の分子の観測に重点を置いていますが、ロゼッタのような ESA のミッションにより、太陽系内の化学物質の在庫を直接調査することができます。 ESO と ESA のパートナーシップを通じて得られる世界トップクラスの地上施設と宇宙施設の相乗効果は、強力な資産です。

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ボー・ケ・ユアン研究/出典: ヨーロッパ南天天文台

参考ジャーナル: arXiv、Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

引用: arXiv:1911.11647

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