天文学家首次在太阳系外天体上探测到磷化氢

科技日报记者 金凤报道,天文学家首次在太阳系外的天体上清晰探测到磷化氢,这一发现可能为外星生命的研究提供新的线索。磷化氢是一种由磷和氢形成的分子,被认为是生命存在的潜在标识。在太阳系内,它存在于地球、木星和土星的大气中,但在太阳系外的褐矮星和气态巨行星中,磷化氢的存在一直未被证实。
10月3日,由美国加州大学圣迭戈分校天文学和天体物理学教授亚当·伯加瑟领衔的国际研究团队在《科学》期刊上发表论文称,他们在一颗古老的冷褐矮星“Wolf 1130 C”的大气中探测到磷化氢。詹姆斯·韦伯太空望远镜的红外光谱观测显示,磷化氢的吸收特征仅出现在Wolf 1130 C的光谱中。
Wolf 1130 C的独特性
Wolf 1130 C位于距离太阳54光年的天鹅座恒星系统Wolf 1130 ABC中。该系统由一颗红矮星Wolf 1130 A、一颗大质量白矮星Wolf 1130 B和褐矮星Wolf 1130 C组成。由于其金属丰度远低于太阳,Wolf 1130 C一直是褐矮星研究领域的重要目标。
研究团队利用詹姆斯·韦伯太空望远镜探测Wolf 1130 C的大气,发现磷化氢的丰度约为理论预测的千万分之一。这一发现通过大气反演的建模技术得以确认。
磷化氢的形成机制
南京大学副教授张曾华表示,磷化氢在Wolf 1130 C大气中的存在可能与其低金属丰度有关。在正常条件下,磷可能被束缚在如三氧化二磷的分子中,而在贫金属的大气中,氧的缺乏使磷能与氢结合形成磷化氢。
另一种可能性是磷在Wolf 1130 ABC系统中局部产生,特别是由其白矮星Wolf 1130 B产生。白矮星在吸积物质时,可能发生失控的核反应,即新星。虽然目前没有观察到此类事件的证据,但早期未被观察到的爆发可能留下了磷污染的痕迹。
未来的研究方向
这一发现为研究星际化学和生命起源提供了新的视角。天文学家计划进一步研究其他褐矮星和气态巨行星,以探测磷化氢的存在,并验证其作为生命标识的潜力。
随着技术的进步和观测手段的提升,科学家们期待在未来的研究中揭示更多关于宇宙中生命可能性的秘密。