宇宙之谜随着失败恒星中出现的“生物特征”分子而加深

在距离地球 54 光年的褐矮星的大气中检测到磷化氢，加深了整个银河系磷化学的奥秘。

由加州大学圣地亚哥分校的天体物理学家亚当·伯加瑟 （Adam Burgasser） 领导的一个团队发现，沃尔夫 1130C 是一个有 100 多亿年历史的古老天体，其磷的丰度约为十亿分之 100。

这是第一个也是迄今为止唯一一个明确检测磷化氢（PH₃）在褐矮星中。丰度与模型预测一致，但这带来了一个问题：PH₃在其他褐矮星中缺席。

这意味着我们对磷化学的理解可能缺少一些东西，抛出 PH 值₃作为潜在生物特征的地位陷入混乱。这一发现强化了 PH 值₃作为生命潜在迹象的作用必须谨慎对待，因为它可能出现在多种非生物环境中。

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“具有讽刺意味的是，Wolf 1130C 不是问题所在——而是所有其他褐矮星和巨型系外行星！ 酸碱度₃根据我们目前对这些大气中动态化学的理解，是巨行星和褐矮星低温富氢大气中磷的预期分子形式，“Burgasser 告诉 ScienceAlert。

“但是，尽管使用地面望远镜和 JWST 做出了许多努力，但这是我们第一次在太阳系外的褐矮星或巨行星中检测到这种分子，其预测丰度很高。因此，无论形成或抑制这种分子形成的化学过程都不是普遍的;Wolf 1130C 向我们展示了 PH₃化学因来源而异，这不是我们目前对大气化学的理解所期望的。

酸碱度₃早在 2020 年就有过一些时刻，当科学家宣布他们在大气层中发现了它金星.在地球上，PH₃主要由微生物产生。

出于这个原因，天体生物学家考虑 PH₃一个潜在的生物特征，一个可能表明生命存在的信号。然而，还有其他非生物外星环境，其中 PH₃出现。它在木星和土星的大气层例如。它在它们炎热的高压腹部中形成，并通过对流升空。

就是从这两位气态巨行星科学家们已经为其他气态巨行星和褐矮星建立了大气化学模型。这些模型大多适用于氨、二氧化碳和甲烷等分子。

“但磷化学似乎存在一种奇怪的不一致，因为我们的模型适用于木星,土星，现在是沃尔夫 1130C，但迄今为止还没有研究过其他褐矮星和系外行星，“伯加瑟解释道。“这绝对是一个谜题！”

褐矮星弥合气态巨行星和小恒星之间的差距。因此，它们是研究两者的重要实验室。

研究人员将 JWST 转向 Wolf 1130C，在红外光中进行光谱观测，以寻找 PH 引入的明显阴影₃因为它吸收特定波长的光。没过多久就找到了。

“当我们第一次获取数据时，这个特征如此明显，这令人惊讶，”Burgasser 说。“迄今为止的研究必须进行具有挑战性的分析来寻找这种分子的裸露痕迹，但对于 Wolf 1130C，即使在我们的最低分辨率数据中，它也是视觉上显而易见的。”

PH值的丰富性₃在沃尔夫 1130C 的大气层中，与木星和土星中看到的丰度相似，与大气模型完全一致。这是天文学家第一次观察褐矮星的大气并找到了PH的量₃他们希望看到那里，提出很大的问题。

“我们有一些可能的线索来解释为什么 Wolf 1130C 在这方面脱颖而出。除了氢和氦之外，它的所有元素的丰度都较低，并且元素丰度的变化可能会改变磷化学的通常模式，“Burgasser 解释道。

“此外，Wolf 1130C 是三重系统的一部分，其中包括一颗巨大的白矮星，它本身可能是磷的来源，从而提高了这种元素在其伴星中的丰度。”

揭开这个谜团的真相需要进一步的研究。研究人员正试图提出一个大气模型来解释为什么在迄今为止采样的所有褐矮星中，只有一颗具有预期丰度的 PH 值₃.科学家们还需要缩小PH₃可以存在。

Burgasser 指出，还有一个问题是弄清楚奇怪的地方：Wolf 1130C 是奇怪的，还是所有其他褐矮星？

他说：“通过从多个角度探讨这个谜团，我们将更好地了解这个重要元素是如何在我们的银河系中出现的，以及它是否可以有效地用于寻找其他星球上的生命。

研究人员警告说，在解决这个难题之前，科学家们应该避免使用这种奇怪的分子作为外星世界的生活.

该研究已发表在科学.

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