ดาวหางที่มีธาตุที่สำคัญต่อชีวิตครบครัน

 

     การศึกษานานาชาติที่นำโดยมหาวิทยาลัยตุลกู ได้พบฟอสฟอรัสและฟลูออรีนในอนุภาคฝุ่นแข็งที่รวบรวมได้จากดาวหางดวงหนึ่ง การค้นพบนี้บ่งชี้ว่าธาตุที่สำคัญที่สุดทั้งหมดที่จำเป็นต่อชีวิตอาจจะนำส่งมายังโลกโดยดาวหาง

นิวเคลียสดาวหาง 67P Churyumov-Gerasimenko ที่ยานโรเซตตา(Rosetta) ได้ไปสำรวจอย่างละเอียด 

     นักวิจัยได้พบฟอสฟอรัสและฟลูออรีนในอนุภาคฝุ่นแข็งที่รวบรวมได้จากดาวหาง 67P(67P/Churyumov-Gerasimenko) ดาวหางใช้เวลา 6.5 ปีเพื่อโคจรครบรอบดวงอาทิตย์ ผู้เขียนนำการศึกษาคือ Esko Gardner นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์และวิศวกรซอฟท์แวร์ งานวิจัยเผยแพร่ใน Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

     ฟอสฟอรัสเคยถูกพบในดาวหางมาก่อนหน้านี้แล้ว ในรายงานปี 1987 นักวิจัยได้ประกาศการค้นพบฟอสฟอรัสในฝุ่นจากดาวหาง
ฮัลลีย์(Halley’s comet) แต่มันก็น่าจะเป็นฟอสฟอรัสอะตอมที่ประกอบด้วยแร่ธาตุที่ไม่แน่ชัด และไม่น่าเกิดปฏิกิริยาเคมีต่อได้ จากนั้นในปี 2006 ยานสตาร์ดัสท์(Stardust) ได้ส่งตัวอย่างจากดาวหางวิลด์ 2(Wild 2) กลับมาซึ่งนักวิจัยได้พบอนุภาคหนึ่งซึ่งมีฟอสฟอรัสอยู่ด้วยกับคัลเซียม ซึ่งนักวิทยาศาสตร์สรุปว่าฟอสฟอรัสนี้น่าจะอยู่ในอะปาไทต์(apatite) ซึ่งไม่เอื้อให้เกิดปฏิกิริยาเคมี

     อนุภาคฝุ่นที่ถูกรวบรวมโดย COSIMA(Cometary Secondary Ion Mass Analyser) เครื่องมือนี้ติดตั้งบนยานโรเซตตา
(Rosetta) ขององค์กรอวกาศยุโรป ซึ่งตามติดดาวหางดวงนี้ในระยะทางเพียงไม่กี่กิโลเมตร ตั้งแต่เดือนกันยายน 2014 จนถึง กันยายน 2016 เครื่องมือ COSIMA รวบรวมอนุภาคฝุ่นจากละแวกใกล้เคียงดาวหางโดยตรง จากโคมา(coma) ส่วนใน ไว้บนแผ่นเป้าหมายขนาด 1*2 เซนติเมตรสามแผ่นจะถูกถ่ายภาพจากระยะไกลออกมา อนุภาคถูกเลือกมาจากภาพเหล่านี้ และสุดท้ายก็ตรวจ
สอบด้วยสเปคโตรมิเตอร์มวล ขั้นตอนทั้งหมดนี้ควบคุมจากโลก

     การตรวจสอบฟอสฟอรัสไอออน(P+) ในอนุภาคของแข็งนั้น ฟอสฟอรัสอยู่ในรูปแร่ธาตุหรือโลหะ Harry Lehto ผู้นำโครงการจากแผนกฟิสิกส์และดาราศาสตร์ ที่มหาวิทยาลัยตุลกู ฟินแลนด์ กล่าวว่า เราได้แสดงว่าอะปาไทต์ไม่ได้เป็นแหล่งของฟอสฟอรัส ซึ่งบอกเป็นนัยว่าฟอสฟอรัสที่ค้นพบนี้เกิดขึ้นรูปแบบที่รีดิวช์มากกว่า หรืออาจจะละลายน้ำได้ดีกว่า

โครงสร้างของดาวหางทั่วไป เมื่ออยู่ในความเย็นเยือกของอวกาศ ดาวหางจะเป็นเพียงก้อนน้ำแข็งฝุ่น จนกระทั่งความร้อนจากการเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ ทำให้น้ำแข็งต่างๆ ของดาวหางระเหิดกลายเป็นก๊าซ ซึ่งจะสร้างหางของดาวหางขึ้นมา ในขณะที่ฝุ่นที่หลุดออกมาพร้อมก๊าซจะก่อตัวเป็นกลุ่มเมฆรอบนิวเคลียสที่เรียกว่า โคมา(coma) 

     นี่เป็นครั้งแรกที่ธาตุที่จำเป็นต่อชีวิต CHNOPS ถูกพบในสสารแข็งจากดาวหางดวงหนึ่ง มีรายงานการค้นพบคาร์บอน, ไฮโดรเจน, ไนโตรเจน, ออกซิเจน และกำมะถัน ในการศึกษาก่อนหน้านี้โดยทีม COSIMA ว่ามาจากโมเลกุลอินทรีย์ ฟอสฟอรัสที่ได้พบเป็นธาตุสุดท้ายจากกลุ่ม CHNOPS การค้นพบฟอสฟอรัสบ่งชี้ถึงการนำส่งโดยดาวหางว่าเป็นแหล่งของธาตุเหล่านี้ สู่โลกอายุน้อย โดยรวมแล้วธาตุทั้งหกเป็นองค์ประกอบหลักของโมเลกุลชีววิทยาบนโลกเกือบ 98%

      ยังพบฟลูออรีนจากไอออนทุติยภูมิ CF+ ซึ่งมีกำเนิดจากฝุ่นดาวหาง การค้นพบก๊าซ CF ครั้งแรกมาจากฝุ่นในห้วงอวกาศในปี 2019 CF+ เป็นไอออนซึ่งถูกพบบนดาวหาง และยังไม่ทราบคุณสมบัติของมันในสภาพแวดล้อมดาวหาง ปฏิบัติการโรเซตตาจบลงด้วยการชนกับดาวหางในช่วงสิ้นเดือนกันยายน 2016

 

แหล่งข่าว spacedaily.com : researchers discovered solid phosphorus from a comet