Astronomi pirmo reizi ir atklājuši fosfīnu senā brūnā pundura Wolf 1130C atmosfērā, un šis atklājums izraisījis lielu zinātnisko interesi. Šīm indīgajām gāzēm teorētiski vajadzētu būt sastopamām daudzu līdzīgu objektu atmosfērās, taču līdz šim tās teleskopu raugamās debess jomās burtiski bija “pazudušas”. Tāpēc šis atklājums ir īsts mīklas gabaliņš kosmiskajā puzlē.
Fosfīna pēdas apstiprina teoriju
Jaunie Džeimsa Veba kosmiskā teleskopa dati parādīja fosfīna pēdas tieši tādos daudzumos, kā to paredzēja teorētiskie modeļi. Pirmo reizi modeļu prognozes un novērojumi pilnībā sakrīt. Tas paver iespēju pavisam jaunā veidā pētīt fosfora ķīmiskos procesus kosmosā.
Brūnais punduris Wolf 1130C kā ideāls izmēģinājumu poligons
Brūnais punduris Wolf 1130C ir ārkārtīgi sens un ar ļoti zemu metālu saturu, tādēļ tas tiek uzskatīts par lielisku objektu atmosfēras ķīmijas teoriju pārbaudei. Tomēr negaidīti lielais fosfīna daudzums rada jaunu jautājumu: kāpēc šādu gāzu nav izdevies atrast citos līdzīgos debess ķermeņos? Pašlaik uz šo jautājumu skaidras atbildes vēl nav.
Jums varētu patikt šie:
Kāpēc fosfīns ir tik nozīmīgs?
Fosfors ir viens no dzīvībai uz Zemes būtiski nepieciešamajiem elementiem. Kopā ar ūdeņradi tas veido fosfīnu – indīgu un sprādzienbīstamu savienojumu, kas mūsu planētas apstākļos galvenokārt rodas no sadalīšanās un noārdīšanās procesiem. Tāpēc fosfīnu bieži uzskata par vienu no iespējamajiem dzīvības rādītājiem jeb biosignatūrām.
Milzu planētu, piemēram, Jupitera un Saturna, atmosfērā fosfīns veidojas dabiski. Līdz ar to zinātnieki pieņēma, ka tam vajadzētu sastapties arī citās gāzu milžu pasaulēs, kā arī brūno punduru atmosfērās. Tomēr ilgu laiku šo gāzi neizdevās atklāt pat ar vismodernākajiem teleskopiem.
“Pazudušā fosfīna” mīkla
Brūnajiem punduriem teorētiski vajadzētu saturēt fosfīnu, jo tajos ir daudz ūdeņraža un spēcīgi atmosfēras plūsmas procesi. Teorētiskie modeļi nepārprotami paredzēja, ka gāzei ir jābūt novērojamai. Tomēr agrākie JWST dati atkal un atkal uzrādīja pretējo un lika apšaubīt līdzšinējos ķīmiskos modeļus.
Tāpēc Wolf 1130C atklājums ir tik nozīmīgs. Šajā objektā ne tikai skaidri konstatēja fosfīnu, bet arī tā daudzums pilnībā atbilst teorētiskajām prognozēm. Tas liecina, ka teorija pati par sevi var būt pareiza, taču citās sistēmās atmosfēras apstākļi ietekmē fosfīnu tādā veidā, ka tas kļūst novērojumiem neredzams.
Unikālā zvaigžņu sistēma Wolf 1130ABC
Wolf 1130C riņķo ap dubultzvaigzni, kas sastāv no sarkanā pundura un balto punduri. Sistēma atrodas tikai aptuveni 54 gaismas gadu attālumā no Zemes un jau ilgstoši tiek pētīta tās neparasti zemā metālu satura dēļ. Tiek uzskatīts, ka tieši šī “metālu nabadzība” varētu būt viens no galvenajiem faktoriem, kas ļauj fosfīnam veidoties un saglabāties.
Jums varētu patikt šie:
Pēc zinātnieku domām, nelielais skābekļa daudzums var nozīmēt, ka fosfors neapvienojas tik viegli citos savienojumos un tā vietā labprātāk reaģē ar ūdeņradi. Tādējādi fosfīns spēj ilgāk “izdzīvot” atmosfērā. Šī hipotēze gan vēl prasa padziļinātus papildu pētījumus.
Iespējamais fosfora avots: baltais punduris
Sistēmas baltais punduris var piedāvāt vēl vienu interesantu skaidrojumu. Šīs ārkārtīgi blīvās zvaigznes reizēm piedzīvo kodolsprādzienus, ko sauc par novām, kuru laikā kosmosā tiek izmestas retas vielas. Teorētiski šādas sprādzienveida izvirdumu sērijas varēja izkliedēt fosforu pa visu sistēmu.
Šādi notikumi, visticamāk, atkārtojas tikai reizi vairākos tūkstošos gadu, tādēļ cilvēce, iespējams, nav bijusi klāt nevienai šādai parādībai. Ja fosfors patiešām nāk no seniem zvaigžņu sprādzieniem, tas varētu izskaidrot, kāpēc Wolf 1130C atmosfērā ir tik daudz fosfīna, kamēr citi brūnie punduri no tā ir praktiski brīvi.
Jauns virziens kosmiskās ķīmijas pētījumos
Šis atklājums paver iespēju labāk izprast fosfora izcelsmi un lomu mūsu galaktikā. Ja zinātniekiem izdosies noskaidrot, kāpēc fosfīns parādās tikai noteikta veida atmosfērās, ievērojami uzlabosies mūsu spējas meklēt dzīvību uz citām planētām.
Fosfīns var būt nozīmīgs dzīvības indikators, taču tikai tad, ja spējam izprast tā dabiskos veidošanās mehānismus. Wolf 1130C pakāpeniski kļūst par lielisku “laboratoriju” šādiem pētījumiem. Jaunie JWST novērojumi palīdzēs saprast, vai šis brūnais punduris ir unikāls izņēmums, vai arī tas iezīmē jaunas, vēl neapgūtas likumsakarības sākumu.
