彗星提供了地球生命必不可少的元素嗎？天文學家們眾說風雲，各持己見。無論如何，至少可能有一顆彗星能提供一項關鍵證據：67P / 楚留莫夫－格拉希門克彗星（Churyumov-Gerasimenko）。一項使用來自歐空局羅塞塔號任務的數據進行的新研究表明，彗星含有對生命至關重要的磷。
芬蘭圖爾庫大學的研究人員領導了這項研究，該研究的主要作者是天體物理學家和軟體工程師埃斯科·加德納（Esko Gardner）。
這項工作的標題是「從彗星67P / 楚留莫夫－格拉希門克彗星慧發中檢測塵埃中的固體磷和氟」，該出版物發表在《皇家天文學會月刊》上。
生命的原始元素被稱為CHNOPS，代表碳（C）、氫(H)、氮(N)、氧(O)、磷(P)和硫(S)。這六個化學元素的組合構成了地球上絕大多數的生物分子。它們共同構成了地球生命的近98％。科學家先前在彗星中發現了其他五種，因此發現磷可能是這個難題的最後一步。
研究人員小組在67P / 楚留莫夫－格拉希門克彗星的內彗中發現了磷和氟。它們存在於羅塞塔的彗星二次離子質量分析儀（COSIMA）距彗星僅幾公裡處的固體顆粒中。
將顆粒收集在儀器的目標板上，然後進行遠程照相。在圖像中選擇單個粒子，然後使用質譜儀進行測量。這一切都是在地球上完成的，直到羅塞塔號在2016年9月底以可控的撞機撞向彗星67P結束任務。
以前在彗星中發現過磷。在1987年的一篇論文中，研究人員宣布對哈雷彗星中的灰塵中的磷進行檢測。但這可能是原子磷含在不確定的礦物中，化學上無法獲得。
然後在2006年，NASA的星塵飛船從81P / Wild彗星返回了樣本。研究人員發現了一個含磷的單個顆粒，該顆粒與鈣有關。
科學家得出結論，磷「最有可能包含在磷灰石顆粒中」。它也可能不可用。這個新發現是不同的：這次研究人員發現了礦物或金屬磷中固體顆粒中的磷離子。
圖爾庫大學物理與天文學系的項目負責人哈裡·萊託說：「我們已經證明，磷灰石礦物質不是磷的來源，這意味著發現的磷以某些還原的和可能更易溶的形式存在。」
伴隨這項研究的新聞稿指出：「這是首次在固體彗星物質中發現生命必需的CHNOPS元素。」
這一新發現對於理解生命如何在地球上至關重要。磷對地球上的生命至關重要，但如果將其鎖定在磷灰石礦物質中，則基本上是遙不可及的。如果它是氣態，也不合適。
但是新發現的磷更多。正如作者在論文中寫道的那樣：「在形成生命的過程中，需要水溶性的反應性磷化合物才能通過磷酸化將核苷酸前體轉化為活性核苷酸。」
磷是地球生命之謎中缺少的部分之一。地球早期缺乏含可溶性磷的分子。實驗表明，可溶性磷可能在生物分子的起源中起關鍵作用。
這組作者寫道：「實驗證明，可溶性P、HCN和H2S可以作為益生元合成核苷酸，胺基酸和磷酸甘油主鏈的合適原料。」
但是生產這些生物分子的最有效方法涉及高度還原形式的磷。這些形式的磷主要存在於隕石材料中，或可能存在於元素磷中。
到目前為止，已知隕石或可能的地球化學過程是生命所必需的益生元磷酸材料的原因。
但是這項研究表明，現在知道彗星中存在P和CHNO和S，這些彗星本來可以將P輸送到早期地球上。
但是彗星將這些元素輸送到地球的想法仍然存在問題。如果衝擊力太強，則這些物質可能會被破壞或更改。這項新研究背後的團隊認為他們可能對此有答案。
「可以想像，與重石質隕石的撞擊相比，早期彗星對行星表面的撞擊能量較低，從而使益生元分子處於更完整的狀態。」
研究人員仍然對他們的結果保持謹慎。結果表明，生命的元素可能來自彗星，但這些化合物必須是可溶的且可利用。他們不能被鎖定在礦物質中。
「從67P / CG中檢測到的彗星磷的溶解度尚不清楚，但是我們可以得出結論，它不可能是磷灰石，磷灰石是隕石中磷的常見礦物來源。此外，其他磷酸鹽礦物不太可能，因為我們找不到PO2？和PO3？的明顯的彗星貢獻。」
下一個是什麼？
作者認為，彗星樣品返回任務對於推進彗星CHNOPS交付想法是必要的。
「所有CHNOPS元素的存在為將來彗星送回彗星樣品提供了堅實的前提。這可以確認所有化合物的存在及其可能的礦物質來源和物質的可能溶解度。這也將允許全面分析這些CHNOPS元素的相對含量。」
NASA的星塵任務從彗星81P / Wild 2的慧發中捕獲並返回了彗星塵埃材料。科學家從這些樣本中學到了很多東西。但是這些樣本儘管很重要，但仍存在一些局限性。
在報告「彗星彗形交會樣本返回（CCRSR）的任務概念——星塵之外的下一步」中，作者指出「這些樣本有重要的局限性，因為它們是在苛刻的超高速和低速下收集的，數量不多。代表慧發的一次隨機抽樣（「抓取」樣本）。」
如何改善呢？在同一份報告中，作者描述了一種改進的彗星採樣返回任務的藍圖。
「這項任務利用了一個設計成與彗星會合的太空飛行器，在彗形彗形彗星中進行了廣泛的觀測（但沒有降落在彗星上），輕輕地收集了代表不同源地的多個彗形彗星樣本，然後將它們送回地球進行研究。」
好處？ 「首先，將以更低的速度捕獲樣品，從而消除了樣品在採集過程中的破壞和改變，並導致返回了更多的原始材料，尤其是有機物和易碎礦物。」
這項改進的任務還將從慧發和脫氣揮發物噴射中收集樣品。它還將收集更多的材料，從而使樣本在統計上更加相關。
目前，更新的任務只是一個概念。而且不乏有價值的使命概念。選擇最有價值的只是一個問題。