Φώσφορος: Απαραίτητο για το ανθρώπινο DNA αλλά είναι σπάνιο στο ηλιακό μας σύστημα και μπορεί να ήταν ανύπαρκτο στην πρώιμη Γη

Πάνω από 13 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, τουλάχιστον ένα από τα κύρια στοιχεία της ζωής μπορεί να ξεκίνησε στα νέφη των νεφελωμάτων. Εάν περιοριστούμε στο Γαλαξία μας, ο οποίος είναι ηλικίας 13,6 δισεκατομμυρίων ετών, οι πρώτοι χημικοί συνδυασμοί θα ήθελαν δισεκατομμύρια χρόνια για να γίνουν αυτοαναπαραγόμενοι οργανισμοί με ένα γονιδίωμα του DNA πολύ πριν την δημιουργία της Γης.

Στην εικόνα το ροζ νέφος στο κέντρο είναι ένα νέο νεφέλωμα που μπορεί να οφείλεται στην κατάποση ενός εμβρυϊκού πλανήτη από ένα άστρο. Το πράσινο μικρό κομμάτι είναι ένα σημείο από όπου εκδιώχθηκε η ύλη από τη γειτονιά του άστρου και χτυπά στο περιβάλλον υλικό

Τα νέφη των νεφελωμάτων πιστεύεται ότι είναι το πιο πιθανό περιβάλλον για τη σύνθεση και την προώθηση της εξέλιξης των μορίων, που απαιτούνται για την προέλευση της ζωής. Τα δομικά στοιχεία για το DNA θα μπορούσαν να έχουν δημιουργηθεί ή να έχουν συνδυαστεί μέσα σε διαστρικά νέφη και το DNA θα γινόταν τμήμα του συγκροτήματος πρωτεΐνης και αμινοξέως. Το υδρογόνο, οξυγόνο, άνθρακας, ασβέστιο, θείο, άζωτο και φώσφορος, για παράδειγμα συνεχώς ακτινοβολούνταν από ιόντα, τα οποία μπορεί να δημιουργήσουν μικρά οργανικά μόρια, και τα οποία εξελίσσονται σε μεγαλύτερα σύνθετα οργανικά μόρια, έχοντας ως αποτέλεσμα το σχηματισμό των αμινοξέων και άλλων ενώσεων.

Ο φωσφόρος, λόγου χάριν, είναι σπάνιος στο ηλιακό μας σύστημα και μπορεί να ήταν ανύπαρκτος στην πρώιμη Γη, είναι δε ένα στοιχείο ουσιαστικής σημασίας για την κατασκευή του DNA.

Από το Big Bang προχωράμε πολύ γρήγορα μπροστά στον χρόνο, κάπου 4.6 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, στη Γη τα βήματα που οδηγούν από την τυχαία ανάμειξη των χημικών ουσιών στο πρώτο νανο-σωματίδιο θα απαιτούσε πιθανόν εκατοντάδες εκατομμύρια και ακόμα δισεκατομμύρια χρόνια προτού διαμορφωθεί η πρώτη αυτοαναπαραγόμενη μοριακή ένωση. Ακόμα και μετά από δισεκατομμύρια χρόνια, το πρώτο αντίτυπο μπορεί να μην έχει DNA.

Φαίνεται ότι είμαστε μέσα σε μια «τοπική φυσαλίδα" σε ένα δίκτυο από κοιλότητες στο διαστρικό μέσο, ​​πιθανότατα σκαλισμένες από μαζικές εκρήξεις άστρων (σουπερνόβα) εκατομμύρια χρόνια πριν. Το διαστρικό μέσο (ή ISM) είναι η ύλη που υπάρχει στο χώρο μεταξύ των άστρων σε έναν γαλαξία. Αυτή η ύλη περιλαμβάνει αέριο σε ιοντική, ατομική και μοριακή μορφή, σκόνη, και κοσμικές ακτίνες. Γεμίζει το διαστρικό διάστημα και αναμιγνύεται ομαλά με τον περιβάλλοντα διαγαλαξιακό χώρο.

Το διαστρικό μέσο (ISM) διαδραματίζει ένα καίριο ρόλο στην αστροφυσική, ακριβώς λόγω του ενδιάμεσου ρόλου του μεταξύ της αστρικής και της γαλαξιακής κλίμακας, με τα αστέρια να σχηματίζονται εντός των πυκνότερων περιοχών του ISM και των μοριακών νεφών, ενώ το ISM ξαναγεμίζει με ύλη και ενέργεια μέσω των πλανητικών νεφελωμάτων, των αστρικών ανέμων και των σουπερνόβα.

Το τοπικό μας περιβάλλον κάπου 1500 έτη φωτός μακριά μας. Βλέπουμε ότι ο ήλιος μας περνά μέσα από ένα Τοπικό Διαστρικό Νέφος (LIC), που εμφανίζεται σε βιολετί χρώμα, και το οποίο ρέει μακριά από την περιοχή νεαρών άστρων Σκορπιού-Κενταύρου

Το Νεφέλωμα Gum με πράσινο χρώμα, είναι μια περιοχή από καυτό ιονισμένο αέριο υδρογόνου. Αυτό το σύνθετο νεφέλωμα θεωρείται κατάλοιπο ενός σουπερνόβα πάνω από ένα εκατομμύριο χρόνια παλιό, Οι μελλοντικές παρατηρήσεις θα βοηθήσουν τους αστρονόμους να μάθουν περισσότερα για την τοπική γαλαξιακή γειτονιά μας και πώς θα μπορούσε να επηρεάσει κατά το παρελθόν στο κλίμα της Γης.

Η πολωμένη ακτινοβολία στα νέφη του νεφελώματος οδηγεί στο σχηματισμό των πρωτεϊνών, των νουκλεοτιδίων και στη συνέχεια του DNA. Ο συνδυασμός του υδρογόνου, του άνθρακα, του οξυγόνου, του αζώτου, του κυάνιου και πολλών άλλων στοιχείων, θα μπορούσε να δημιουργήσει την αδενίνη, η οποία αποτελεί τη βάση του DNA, ενώ το οξυγόνο και ο φωσφόρος θα μπορούσε να φτιάξει τη σκάλα του DNA με ζεύγη βάσεων. Η γλυκίνη έχει επίσης εντοπιστεί μέσα στα διαστρικά νέφη.