宇宙之謎隨著失敗恒星中出現的“生物特征”分子而加深

在距離地球 54 光年的褐矮星的大氣中檢測到磷化氫，加深了整個銀河系磷化學的奧秘。

由加州大學圣地亞哥分校的天體物理學家亞當·伯加瑟 （Adam Burgasser） 領導的一個團隊發現，沃爾夫 1130C 是一個有 100 多億年歷史的古老天體，其磷的豐度約為十億分之 100。

這是第一個也是迄今為止唯一一個明確檢測磷化氫（PH₃）在褐矮星中。豐度與模型預測一致，但這帶來了一個問題：PH₃在其他褐矮星中缺席。

這意味著我們對磷化學的理解可能缺少一些東西，拋出 PH 值₃作為潛在生物特征的地位陷入混亂。這一發現強化了 PH 值₃作為生命潛在跡象的作用必須謹慎對待，因為它可能出現在多種非生物環境中。

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“具有諷刺意味的是，Wolf 1130C 不是問題所在——而是所有其他褐矮星和巨型系外行星！ 酸堿度₃根據我們目前對這些大氣中動態化學的理解，是巨行星和褐矮星低溫富氫大氣中磷的預期分子形式，“Burgasser 告訴 ScienceAlert。

“但是，盡管使用地面望遠鏡和 JWST 做出了許多努力，但這是我們第一次在太陽系外的褐矮星或巨行星中檢測到這種分子，其預測豐度很高。因此，無論形成或抑制這種分子形成的化學過程都不是普遍的;Wolf 1130C 向我們展示了 PH₃化學因來源而異，這不是我們目前對大氣化學的理解所期望的。

酸堿度₃早在 2020 年就有過一些時刻，當科學家宣布他們在大氣層中發現了它金星.在地球上，PH₃主要由微生物產生。

出于這個原因，天體生物學家考慮 PH₃一個潛在的生物特征，一個可能表明生命存在的信號。然而，還有其他非生物外星環境，其中 PH₃出現。它在木星和土星的大氣層例如。它在它們炎熱的高壓腹部中形成，并通過對流升空。

就是從這兩位氣態巨行星科學家們已經為其他氣態巨行星和褐矮星建立了大氣化學模型。這些模型大多適用于氨、二氧化碳和甲烷等分子。

“但磷化學似乎存在一種奇怪的不一致，因為我們的模型適用于木星,土星，現在是沃爾夫 1130C，但迄今為止還沒有研究過其他褐矮星和系外行星，“伯加瑟解釋道。“這絕對是一個謎題！”

褐矮星彌合氣態巨行星和小恒星之間的差距。因此，它們是研究兩者的重要實驗室。

研究人員將 JWST 轉向 Wolf 1130C，在紅外光中進行光譜觀測，以尋找 PH 引入的明顯陰影₃因為它吸收特定波長的光。沒過多久就找到了。

“當我們第一次獲取數據時，這個特征如此明顯，這令人驚訝，”Burgasser 說。“迄今為止的研究必須進行具有挑戰性的分析來尋找這種分子的裸露痕跡，但對于 Wolf 1130C，即使在我們的最低分辨率數據中，它也是視覺上顯而易見的。”

PH值的豐富性₃在沃爾夫 1130C 的大氣層中，與木星和土星中看到的豐度相似，與大氣模型完全一致。這是天文學家第一次觀察褐矮星的大氣并找到了PH的量₃他們希望看到那里，提出很大的問題。

“我們有一些可能的線索來解釋為什么 Wolf 1130C 在這方面脫穎而出。除了氫和氦之外，它的所有元素的豐度都較低，并且元素豐度的變化可能會改變磷化學的通常模式，“Burgasser 解釋道。

“此外，Wolf 1130C 是三重系統的一部分，其中包括一顆巨大的白矮星，它本身可能是磷的來源，從而提高了這種元素在其伴星中的豐度。”

揭開這個謎團的真相需要進一步的研究。研究人員正試圖提出一個大氣模型來解釋為什么在迄今為止采樣的所有褐矮星中，只有一顆具有預期豐度的 PH 值₃.科學家們還需要縮小PH₃可以存在。

Burgasser 指出，還有一個問題是弄清楚奇怪的地方：Wolf 1130C 是奇怪的，還是所有其他褐矮星？

他說：“通過從多個角度探討這個謎團，我們將更好地了解這個重要元素是如何在我們的銀河系中出現的，以及它是否可以有效地用于尋找其他星球上的生命。

研究人員警告說，在解決這個難題之前，科學家們應該避免使用這種奇怪的分子作為外星世界的生活.

該研究已發表在科學.

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