Život pochází z hvězd

Otázku, jak vznikl život na Zemi, si klade člověk od nepaměti. Jednoduchá, uspokojivá odpověď neexistuje. Každý poodhalený kousek tajemství vzniku života klade další a další otázky. Víme, že základním stavebním kamenem života na Zemi je uhlík a kyslík. Ale kde se na Zemi vzaly? Vznikly ve hvězdách nukleární fúzí, a tak lze bez nadsázky říci, že život pochází z hvězd. Uhlík a kyslík však nejsou jediné nezbytné prvky pro život.

Dalším nezbytným prvkem je fosfor. Je součástí DNA i RNA, najdeme ho v buněčných membránách v podobě fosfolipidů, hraje důležitou roli pří transportu chemické energie uvnitř buněk. I on pochází z hvězdných útrob, opět jako výsledek procesů v nitru velmi hmotných horkých hvězd, jejichž životní pouť končí výbuchem supernovy. Jak a v jaké podobě se dostal fosfor na Zemi, je složitější otázka, která zůstávala donedávna nezodpovězena.

V mezihvězdném mraku plynu a prachu s označením AFGL 5142 uniká z povrchu mladých horkých hvězd plyn, který formuje bubliny v mezihvězdném materiálu. V nich radioteleskop ALMA odhalil přítomnost molekul fosforu (PN a PO). Vznikají společným působením záření hvězdy a rázových vln, přičemž výrazně převažuje monooxid fosforu PO.

Máme tedy jasný důkaz existence molekul s vázaným fosforem. Zbývá zjistit, jak se tento životadárný materiál dostává na povrch potenciálně obyvatelné planety. A tehdy se ke slovu dostává družice Rosetta či přesněji její přístroj Rosina. Zkoumal už slavnou kometu 67P/Čurjumov–Gerasimenko, na níž testoval hypotézu, že za přenosem materiálu bohatého na fosfor stojí právě kometární jádra. V okolí části mezihvězdného mračna bohatého na fosfor totiž mohou vznikat další hvězdy – i ty méně hmotné. Molekuly obsahující fosfor se mohou mísit s ledem a prachovými zrny, která tu zbyla po hvězdné tvorbě. Drobné částice se dál vyvíjejí a rostou, zrna se navzájem slepují a ještě před koncem života hvězdy mohou vytvořit kometární jádra. Ta se proto stávají žhavým kandidátem na distributora fosforu na planety.

Přístroje sondy sbíraly po dva roky data o složení jádra komety. Už jejich prvotní analýza poukazovala na přítomnost fosforu, nicméně nebylo jasné, v jaké molekulární podobě je přítomen. Až díky náhodě, kdy se na jedné konferenci setkali astronomové, kteří studují meziplanetární hmotu, s kolegy zabývajícími se hledáním fosforu v oblasti AFGL 5142. Uvědomili se, že komety spojují místo vzniku molekuly se vznikajícími planetami a že molekula PO může být ideální formou, na kterou by se měli při hledání fosforu v jádře komety zaměřit. A objev byl na světě, molekula PO se v datech sondy Rossety skutečně vyskytovala.

I tento objev s sebou nese další otazníky. Podle našich představ fosfor vzniká při výbuchu supernov a po vesmírném putování se dostává i na planety, kde se spolu s dalšími důležitými prvky může podílet na vzniku nového života. Jane Greavesová a Phil Cigan z Cardiffské univerzity ale při pozorování supernovy v Krabí mlhovině zjistili, že při jejím výbuchu vzniklo jen velmi malé množství fosforu. Dostatečné množství fosforu vzniká zřejmě jen při výbuchu některých hvězd a možná jde o výjimečnou událost. To by výrazně snižovalo pravděpodobnost, že existují planety podobné té naší. Nebo je to celé jinak?

Sloučeniny fosforu v oblasti zrodu hvězd a v jádře komety 67P. Grafika zachycuje klíčové výsledky výzkumu, který odhalil mezihvězdný původ jednoho ze stavebních kamenů života. Pozadí zachycuje tu část souhvězdí Vozky, v níž se nachází oblak AFGL 5142. Snímek mlhoviny pořízený radioteleskopem ALMA je vlevo nahoře, oblast detekce molekul fosforu je vyznačena kroužkem. Nejběžnější molekulou obsahující fosfor, která se zde vyskytuje, je monooxid fosforu (PO) znázorněný vlevo dole. Na základě dat pořízených přístrojem ROSI NA na sondě Rosetta se podařilo nalézt sloučeniny fosforu také na jádře komety 67P/Čurjumov-Gerasimenko (vpravo dole). První pozorování oxidu fosforu na kometárním jádře umožnilo odhalit spojitost mezi vznikem molekul a jejich výskytem na Zemi.Snímek ALMA (ESO, NAOJ, NRAO), Rivilla V. M. et al.; ESO, L. Calçada; ESA, Rosetta, NAVCA M; Mario Weigand, www.SkyTrip.de