詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)在一顆褐矮星的大氣中發現了磷化氫——這種化學物質在金星上被發現並可能來自生命後引發了爭議。
文件中的這個新檢測 褐矮星 這是通過模擬外星大氣的模型預測出來的,這提醒人們磷化氫不一定是這樣的。 生物設計– 然而,天文學家仍然對為什麼有些物體含有磷化氫而另一些物體不含有磷化氫感到困惑,儘管理論表明它應該存在。
在一顆名為 Wolf 1130C 的褐矮星的寒冷大氣中發現了磷,該矮星以其低質量存在於三合體系中。 紅矮星 名人和 白矮星– 磷的豐度為百萬分之 0.1,與大氣的模式相符。 巨人 行星和褐矮星的預測肯定都是 木星 和 土星 其磷化氫豐度與wolf 1130C相似。
問題是,許多預計會顯示出豐富磷化氫的褐矮星卻沒有,科學家們也不知道為什麼。
磷是一種磷基分子,由一個磷原子和三個氫原子組成。它在大氣條件下也不穩定,化學反應很容易分解磷化氫分子。我們在木星和土星的雲層中看到磷化氫,因為它是在巨行星熾熱的內部深處產生的,然後對流將磷化氫帶到比它被破壞的速度更高的高度。
這是聲稱檢測到磷化氫的原因之一。 金星 這是非常有爭議的。
2020年,威爾士卡迪夫大學Jane Greaves領導的團隊 檢測到磷 使用夏威夷的詹姆斯·麥克斯韋望遠鏡和大型毫米/毫米陣列在金星的大氣層中進行觀測。 (亞毫米(阿爾瑪)在智利。在地球上,磷化氫作為生物過程的產物自然產生,格里夫斯的團隊從一個強有力的生物學角度來解釋他們的發現,導致人們猜測它可能含有微生物。 生活在金星的毒雲中–
然而,天文學界的大部分人對該團隊的發現持不同意見,指出分析存在缺陷,其他團體也試圖複製這些發現。儘管格里夫斯的團隊加倍努力得出結論,而且金星上磷化氫的存在仍然引起激烈爭論和爭議。
科學家們對這一發現的部分分歧在於,他們發現很難看出磷烷如何在金星大氣層中生存。
然而,磷脂仍然被天文學家認為是一種潛在的生物設計。 尋找外星生命–
然而,木星和土星雲的存在,以及現在沃爾夫 1130C 上的雲的存在,提醒我們非生物化學過程也可以產生磷化氫。問題是為什麼木星、土星和 Wolf 1130C 都含有可檢測到的磷化氫,而其他褐矮星卻已被研究過 吉威斯特 不,或者至少已經耗盡以至於無法檢測到該分子。
有幾種可能的解釋。其中之一是 Wolf 1130 系統所獨有的。在演化為白矮星之前,Wolf 1130b 是一顆大質量恆星,質量是我們的六到八倍。 太陽– 這些星星還不夠大,無法繼續存在。 超新星因此,他們以我們的太陽想要的方式結束了自己的生命——將其擴展到 紅巨星 然後使外層膨脹以創建一顆行星。 星雲同時留下它們的慣性核心作為世界大小的白矮星,在 Wolf 1130b 的情況下,它的體積為 1.24 太陽質量–
太陽質量在六到八的恆星在其生命的後半段可以產生大量的磷,當巨大的紅巨星離開其外層時,它們可以噴射到太空中。如果將這種富含磷的材料噴灑在 Wolf 1130C 上,就可以解釋形成磷化氫的磷從何而來。
這是一個很好的理論。不幸的是,它沒有通過審核。狼系統1130中的白矮星引發親密關係 是二進制的 對於低質量恆星 Wolf 1130a,當褐矮星繞其遙遠的對應恆星運行時,A 和 B 距離如此之近,以至於它們被鎖定在一起,這意味著它們不斷地呈現出同一張臉。它們的關係比這更複雜——白矮星的引力正在將 Wolf 1130a 拉伸成橢圓形。
當一顆形成白矮星的恆星死亡時,紅巨星的外層就會吞沒 Wolf 1130a。如果成為白矮星的恆星死亡後,磷沉積到褐矮星上,我們預計會在 Wolf 1130a 中看到過量的磷,但我們沒有。
另一種可能性是磷化氫的存在與棕矮星的固有化學成分有關。一些模型預測大氣層非常稀薄。 成分 氦氣比氦氣重,比磷化氫具有更大的優越性。事實上,這些較重元素的溫度似乎非常低,天文學家將這些元素統稱為“金屬”。同樣,木星和土星的“金屬”含量也很低。
缺乏重元素促進磷的確切原因是多方面的:它不僅有助於創造條件,使磷化氫可以比正常情況更長時間地形成和存活,而且還缺乏大氣中存在的其他分子
問題是,詹姆斯韋伯太空望遠鏡發現的其他褐矮星的金屬含量也很低,但它們沒有顯示出預期的磷化氫含量。
這些模糊性促使加州大學聖地亞哥分校的 Adam Burgasser 領導的這項新研究的作者質疑,當我們無法說出磷化氫是如何在遙遠的行星和褐矮星上形成時,生物工程磷化氫有多大用處。
“該模型無法一致地解釋所有這些資源,這表明對低溫下大氣磷化學的了解不完整,”作者說。 “因此,在這些差異得到解決之前,我們對使用磷化氫作為生物特徵持謹慎態度。”
如果不出意外的話,這項新研究提醒我們,即使在金星上檢測到磷化氫成為現實,但它的起源也可能是非生物的,而不是與生物學相關的。現在還不是對這些世界的生活感到興奮的時候。
研究結果於 10 月 2 日發表在期刊上 科學–