Najnowsze badania naukowców z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego, opublikowane w prestiżowym czasopiśmie „Science”, przyniosły zaskakujące odkrycie: fosfina została wykryta w atmosferze brązowego karła Wolf 1130C, oddalonego od Ziemi o 54 lata świetlne w gwiazdozbiorze Łabędzia. To niezwykłe znalezisko zostało dokonane przy pomocy Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST) – najbardziej zaawansowanego teleskopu kosmicznego w historii.
Czym jest fosfina i dlaczego jej obecność jest istotna?
Fosfina to związek chemiczny składający się z atomu fosforu i trzech atomów wodoru. Jest wysoce toksycznym i wybuchowym gazem, który na Ziemi zwykle powstaje naturalnie jako produkt rozkładu materii organicznej, na przykład na bagnach.
Co więcej, wcześniej wykryto ślady fosfiny w atmosferze Wenus, co sugerowało możliwość istnienia życia, ponieważ fosfina jest uważana za potencjalną biosygnaturę – związek, który trudno powstaje w naturalnych procesach bez udziału organizmów żywych.
Brązowe karły to obiekty pośrednie między planetami, a gwiazdami, czasami nazywane „nieudanymi gwiazdami”, ponieważ nigdy nie osiągają temperatury i masy potrzebnej do trwałej syntezy wodoru.
Wolf 1130C, badany przez teleskop JWST, to właśnie taki chłodny, stary karzeł krążący wokół układu scalonego dwóch gwiazd: czerwonej karłowatej i masywnego białego karła (Wolf 1130A i Wolf 1130B).
Niezwykłość odkrycia i hipotezy naukowców
Co ciekawe, fosfina została wykryta tylko w atmosferze Wolf 1130C, a nie w innych podobnych obiektach, takich jak duże gazowe planety (Jowisz, Saturn) czy inne brązowe karły. To dziwny i zaskakujący fakt, ponieważ w atmosferach bogatych w wodór, jak u tych planet, powinna się ona naturalnie tworzyć.
Jednym z wyjaśnień jest niewielka zawartość metali w atmosferze Wolf 1130C, co wpływa na przebieg reakcji chemicznych. Tlen obecny w atmosferze zwykle wiąże fosfor z innym związkiem, trójtlenkiem fosforu, redukując fosfinę. W ubogim w metale środowisku powstaje ich więcej.
Druga hipoteza wiąże pochodzenie fosforu z aktywnością białego karła Wolf 1130B. Biały karzeł może akreować materię i przy określonych warunkach doświadczać reakcji termojądrowych, które z kolei prowadzą do powstania pierwiastków cięższych, w tym fosforu. Choć bez obecnych detonacji supernowej, możliwe jest, że fosfor pochodzi z wcześniejszych, historycznych wybuchów.
Jak wykryto fosfinę?
Badacze zastosowali technikę „atmospheric retrievals”, czyli modelowania składu atmosferycznego, bazując na danych z JWST, by odgadnąć ilość poszczególnych gazów w atmosferze Wolf 1130C. Proces ten porównali do inżynierii wstecznej – odkrywają składy chemiczne, mimo że „kucharz” (czyli przyroda) nie ujawnia przepisu.
Okazało się, że w atmosferze brązowego karła fosfina występuje w ilości około 100 części na miliard.
CYNICZNYM OKIEM: Kolejne zaskakujące znalezisko z JWST pokazuje, że kosmos kryje w sobie więcej tajemnic niż przypuszczano.
Fosfina, choć groźna i toksyczna, niesie najważniejsze pytania – o życie, procesy chemiczne i złożoność wszechświata.
Czy jest możliwe, że związki takie jak fosfina mogą dawać nam wskazówki o prymitywnych formach życia lub nietypowych reakcjach chemicznych na obiektach, które do tej pory uważaliśmy za martwe?
Odkrycie fosfiny na Wolf 1130C to tylko jeden z wielu przełomów, które James Webb dostarczył naukowcom: od obrazów najdalszych galaktyk, przez badania egzoplanet, po mapowanie molekuł odpowiedzialnych za powstawanie życia.
Wraz z kolejnymi latami obserwacji i rozwojem technologii detekcji, możemy spodziewać się dalszych, zaskakujących odkryć, które zmienią nasze spojrzenie na wszechświat i jego biologiczne potencjały.
Takie odkrycia pokazują, jak wiele jeszcze pozostaje do zbadania i jak potężnym narzędziem są dziś nowoczesne teleskopy, otwierające nową erę astronomii i astrobiologii.
