Бурые карлики: слишком малы, чтобы быть звёздами, слишком велики, чтобы быть планетами
Открытые только в 1990-х годах, эти космические объекты не настолько горячи и ярки, как настоящие звёзды. Они не могут поддерживать термоядерный синтез водорода в гелий, который питает звёзды, но при этом достаточно массивны, чтобы в их недрах происходили термоядерные реакции с участием дейтерия. Эти объекты обычно испускают тёплое тусклое свечение.
Новое исследование
В новом исследовании, опубликованном в журнале Science, группа астрономов сообщает об обнаружении неожиданного вещества в буром карлике, известном как Wolf 1130C: химического соединения под названием фосфин. Это соединение стало предметом спорных утверждений о наличии признаков жизни на Венере.
Однако присутствие фосфина в буром карлике показывает, что наше понимание жизненного цикла этой небольшой и простой молекулы неполно, и ставит под сомнение идею о том, что её можно рассматривать как «биосигнатуру» инопланетной жизни.
Фосфин и бурые карлики
Фосфин — это простая молекула, состоящая из одного атома фосфора и трёх атомов водорода. В 2020 году некоторые учёные предположили, что обнаружили его спектральные признаки в атмосфере Венеры. Условия на Венере таковы, что фосфин должен быстро разрушаться, поэтому его обнаружение означало бы, что что-то производит большое количество фосфина.
На Земле фосфин присутствует только благодаря жизни, поэтому его активно изучают как потенциальный признак жизни. Однако фосфин также обнаружен в атмосферах Юпитера и Сатурна, и никто не предлагает идею существования жизни в облаках этих планет. Причина в том, что мы понимаем, как фосфин может быть создан и существовать на нижних уровнях атмосферы этих планет. Затем он поднимается на поверхность, где быстро разрушается, но не раньше, чем мы увидим его спектральную подпись.
Что происходит с фосфином в более горячих или крупных системах, таких как бурые карлики и горячие юпитеры?
Согласно некоторым моделям, мы должны наблюдать значительное количество фосфина здесь. Однако предыдущие наблюдения JWST, изучающие 23 бурых карлика с температурами от 100 °C до 700 °C, фосфина не обнаружили.
Тем не менее недавнее наблюдение фосфина на буром карлике Wolf 1130C (температура примерно 320 °C) хорошо согласуется с моделями. Почему? Исследователи, стоящие за новым исследованием, пока не уверены. Их лучшее предположение заключается в том, что это может быть связано с тем, что Wolf 1130C стар и содержит низкие концентрации металлов.
На данном этапе они приходят к простому выводу: нет согласованной модели, которая объясняла бы количество фосфина, которое мы наблюдаем на Юпитере, Сатурне, Wolf 1130C, других бурых карликах и в атмосферах газовых гигантов экзопланет. Без более глубокого понимания использование фосфина в качестве биосигнатуры является сомнительным.
Так что, возможно, фосфин на Венере всё-таки был, но его причиной была неизвестная химия или физика, а не биология. Гипотеза об инопланетной жизни остаётся гипотезой последней надежды.