Fósforo, elemento-chave da vida, teria chegado à Terra por cometas

Astrônomos conseguiram traçar o percurso do fósforo a partir de sua origem, na formação de estrelas, e sua presença em cometas, que servem como veículo de transporte

Em novo estudo, astrônomos encontrar um "fio interestelar" de fósforo, desde seu surgimento associado à formação de estrelas à sua presença em cometas, que o levariam a planetas como o nosso. Crédito: Nasa/JPL-Caltech

O fósforo, presente em nosso DNA e membranas celulares, é um elemento essencial para a vida como a conhecemos. Mas como ele chegou ao início da Terra é um mistério. Agora, astrônomos traçaram a jornada do fósforo das regiões de formação estelar até os cometas, usando os poderes combinados do Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) e da sonda Rosetta, da Agência Espacial Europeia (ESA). Sua pesquisa, publicada na revista “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”, mostra, pela primeira vez, onde as moléculas que contêm fósforo se formam, como esse elemento é transportado em cometas e como uma molécula em particular pode ter desempenhado um papel crucial no início da vida em nosso planeta.

“A vida apareceu na Terra há cerca de 4 bilhões de anos, mas ainda não sabemos os processos que a tornaram possível”, afirma Víctor Rivilla, pesquisador do Observatório Astrofísico Arcetri do Instituto Nacional de Astrofísica (INAF), na Itália, e principal autor do estudo. Os novos resultados do ALMA, no qual o Observatório Europeu do Sul (ESO) é parceiro, e do instrumento ROSINA a bordo do Rosetta, mostram que o monóxido de fósforo é uma peça-chave na origem de quebra-cabeça.

O ALMA permitiu uma visão detalhada da região de formação de estrelas AFGL 5142, e a partir daí os astrônomos puderam identificar onde moléculas portadoras de fósforo, como o monóxido de fósforo, se formam. Novas estrelas e sistemas planetários surgem em regiões semelhantes a nuvens de gás e poeira entre as estrelas, tornando essas nuvens interestelares os locais ideais para iniciar a busca pelos blocos de construção da vida.

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Choques e radiação

As observações do ALMA mostraram que moléculas portadoras de fósforo são criadas à medida que estrelas massivas são formadas. Fluxos de gás de jovens estrelas massivas abrem cavidades em nuvens interestelares. Moléculas contendo fósforo se formam nas paredes dessas cavidades, através da ação combinada de choques e radiação da nova estrela. Os astrônomos também mostraram que o monóxido de fósforo é a molécula portadora de fósforo mais abundante nas paredes das cavidades.

Moléculas portadoras de fósforo na região formadora de estrelas AFGL 5142 e no cometa 67P. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Rivilla et al.; ESO/L. Calçada; ESA/Rosetta/NAVCAM; Mario Weigand, www.SkyTrip.de

Depois de procurar por essa molécula em regiões de formação estelar com o ALMA, a equipe europeia passou para um objeto do Sistema Solar: o agora famoso cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. A ideia era seguir a trilha desses compostos contendo fósforo. Se as paredes das cavidades entram em colapso para formar uma estrela, particularmente uma menos massiva como o Sol, o monóxido de fósforo pode congelar e ficar preso nos grãos de poeira congelada que permanecem ao redor da nova estrela. Mesmo antes de a estrela estar totalmente formada, esses grãos de poeira se juntam para formar seixos, rochas e, finalmente, cometas, que se tornam transportadores de monóxido de fósforo.

O espectômetro ROSINA coletou dados do 67P por dois anos enquanto a Rosetta orbitava o cometa. Os astrônomos já haviam encontrado indícios de fósforo nos dados do ROSINA antes, mas não sabiam qual molécula o levara até lá. Kathrin Altwegg, pesquisadora principal do Rosina e autora do novo estudo, teve uma pista sobre o que essa molécula poderia ser depois de ser abordada em uma conferência por uma astrônoma que estudava regiões de formação de estrelas com o ALMA: “Ela disse que o monóxido de fósforo seria um candidato muito provável, então voltei aos nossos dados e lá estava ele!”

Conexão

Esse primeiro avistamento de monóxido de fósforo em um cometa ajuda os astrônomos a estabelecer uma conexão entre as regiões formadoras de estrelas, onde a molécula é criada, e a Terra.

“A combinação dos dados ALMA e ROSINA revelou um tipo de fio químico durante todo o processo de formação de estrelas, no qual o monóxido de fósforo desempenha o papel dominante”, diz Rivilla.

“O fósforo é essencial para a vida como a conhecemos”, acrescenta Altwegg.”Como os cometas provavelmente entregaram grandes quantidades de compostos orgânicos à Terra, o monóxido de fósforo encontrado no cometa 67P pode fortalecer o vínculo entre os cometas e a vida na Terra.”