Нехватка фосфора во Вселенной снижает шансы для внеземной жизни

Крабовидная туманность

Исследуя космос в поиске признаков наличия жизни астрономы, как правило, обращают внимание на наличие и концентрацию таких химических элементов, как кислород и углерод. Однако еще один элемент, обладающий очень важным значением, по крайней мере для жизни на Земле, может стать ключом к открытию систем внутри Млечного Пути, обладающих подходящими условиями для существования живых организмов.

«Фосфор является одним из шести химических элементов, от которых зависит биология. Другими элементами являются: углерод, водород, азот, кислород и сера. Без фосфора невозможно появление аденозинтрифосфата (АТФ), имеющего большое значение в обмене энергии и веществ в организмах», — цитирует Popular Mechanics слова Джейн Гривз, астронома Кардиффского университета в Уэльсе (Великобритания).

Фосфор является относительно редким элементом во Вселенной и самым редким из шести, необходимых для той жизни, которая нас окружает. В следовых количествах он синтезируется в ходе термоядерной реакции в недрах звезд, однако основным источником фосфора во Вселенной являются сверхновые. Считается, что от массы вещества Вселенной фосфор составляет всего 0,0007 процента.

Однако новое исследование международной группы ученых говорит о том, что некоторые сверхновые дают меньше фосфора, чем другие, и в целом его содержание во Вселенной может быть еще меньше, чем предполагалось, а значит, мест, где его достаточно для зарождения жизни, — тоже меньше.

К таким выводам исследователи пришли после изучения двух туманностей — Кассиопеи А и Крабовидной туманности. Ранние результаты показывают, что в Крабовидной туманности содержится значительно меньше фосфора, чем в Кассиопее А.

Кассиопея А

Разница в содержании фосфора удивила ученых, поскольку компьютерные модели показывают, что две туманности были образованы из одного и того же типа сверхновых, а следовательно, должны содержать аналогичный объем этого элемента. Понимание причины этого различия может помочь нам понять, как во Вселенной распределяются жизненно важные химические элементы.

Согласно одному из предположений, эта разница может означать, что еще не известные науке процессы во время взрывов сверхновых приводят к более или менее интенсивному синтезу некоторых элементов. Возможно также, что расхождение объясняется разницей двух туманностей в возрасте. Свет от взрыва сверхновой, породившей Крабовидную туманность, дошел до Земли около тысячи лет назад. Свидетельства о нем сохранились еще в китайских хрониках, составленных не менее одной тысячи лет назад. В свою очередь, свет взрыва звезды, породившей туманность Кассиопеи, дошел до Земли всего 300 лет назад. И никакой информации о более раннем периоде наблюдений за ним у нас нет.

«Возможно, фосфор и его соединения, появившиеся в Крабовидной туманности, могли со временем перейти из газовой фазы в твердую. По крайней мере это могло бы объяснить разницу газовых спектров двух туманностей», — говорят ученые.

Впрочем, возможно и более простое объяснение: когда телескоп Уильяма Гершеля на Гавайях был направлен на Крабовидную туманность, небо было облачным, и это могло исказить результаты измерений.

Выводы о различном содержании фосфора в остатках сверхновых еще предстоит проверить, отмечают авторы работы. В этом может помочь новый космический телескоп «Джеймс Уэбб», запуск которого, к слову, недавно опять отложили. Аппарат будет предназначаться для проведения наблюдений в инфракрасном диапазоне и, как считают ученые, отлично подойдет для измерений уровня содержания фосфора в остатках сверхновых. Тем не менее если окажется, что вышеописанные выводы верны, то это будет означать, что жизнь во Вселенной имеет еще меньше шансов, чем мы думали.