کشف «فسفین» در یک ستاره دوردست

مجموعه: اخبار علمی و آموزشی

تاریخ انتشار : یکشنبه, ۱۳ مهر ۱۴۰۴ ۱۳:۴۳

به گزارش ایسنا به نقل از آی‌ای، تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا(JWST) مولکولی را در یک ستاره کوتوله قهوه‌ای دوردست شناسایی کرده است که قبلاً تصور می‌شد نشانگر حیات است. کشف این مولکول که فسفین(phosphine) نام دارد، در یک ستاره، اکنون در مورد مفید بودن آن به عنوان یک نشانگر زیستی در سیارات و قمرهای دیگر مانند زهره تردید ایجاد می‌کند.

«فسفین» مولکولی است که حاوی یک اتم فسفر و سه اتم هیدروژن است. «فسفین» خالص، بی‌بو است، اگرچه بیشتر گونه‌های تجاری موجود از آن بوی سیر یا ماهی در حال فساد می‌دهند.

این ماده بسیار قابل اشتعال است و در صورت قرار گرفتن در معرض هوا می‌تواند بسیار انفجاری باشد. روی زمین نیز این ماده فقط توسط عناصر حیات ساخته می‌شود یا در شیمی صنعتی، سنتز می‌شود و بسیاری را به این باور رسانده که وجود آن در جهان‌های دوردست باید به معنای وجود نوعی از حیات، به نوعی، در آنجا باشد.

برخی از دانشمندان در سال ۲۰۲۰ تصور کردند که فسفین را در جو زهره مشاهده کرده‌اند. این یک شگفتی بود، زیرا فسفین باید به سرعت تجزیه شود، بنابراین اگر آنجا بود، باید چیزی دائماً آن را دوباره می‌ساخت.

این امر باعث شد برخی از دانشمندان گمان کنند که چیزی (شاید اشکال حیات) آن را تولید می‌کنند. با این حال، ما از قبل می‌دانیم که فسفین در مشتری و زحل نیز از طریق شیمی غیرزیستی در اعماق جو آنها شناسایی شده است.

اکنون فسفین در یک کوتوله قهوه‌ای دوردست یافت شده است. به همین دلیل، در میان دلایل دیگر، فسفین نباید به طور خودکار به عنوان «نشانه حیات» در نظر گرفته شود.

کوتوله‌های قهوه‌ای به عنوان «ستاره‌های شکست‌خورده» در نظر گرفته می‌شوند که برای شروع همجوشی منظم هیدروژن بسیار کوچک هستند، اما از سیارات بزرگترند. در عوض، این ستاره‌های کوچک در جوانی، کمی دوتریوم (یک ایزوتوپ سنگین هیدروژن) را همجوشی می‌کنند، اما این همجوشی از بین می‌رود. به همین دلیل، آنها کم‌نور می‌درخشند. سطح جوان‌ترین و بزرگترین آنها می‌تواند تا ۲۰۰۰ درجه سانتی‌گراد برسد که بیشتر در طیف فروسرخ است، بنابراین تلسکوپ‌هایی مانند «جیمز وب» برای مطالعه آنها عالی هستند. درون آنها نیز گاز داغ در حلقه‌های همرفتی می‌چرخد و مواد شیمیایی را در اطراف جو آنها جابجا می‌کند.

برخی مدل‌ها پیش‌بینی می‌کنند که کوتوله‌های قهوه‌ای و مشتری‌های داغ (سیارات فراخورشیدی غول‌پیکر) گاهی اوقات باید فسفین داشته باشند.

«جیمز وب» برای دیدن اینکه آیا این مدل، آب را تایید می‌کند، به ۲۳ کوتوله قهوه‌ای بین ۱۰۰ تا ۷۰۰ درجه سانتی‌گرادی نگاه کرد، بدون اینکه فسفینی در آنها شناسایی شود. اکنون به طور غیرمنتظره‌ای، «فسفین» را در یک کوتوله قهوه‌ای ۳۲۰ درجه سانتی‌گرادی موسوم به «Wolf 1130C» شناسایی کرده است.

این موضوع آشکارا این پرسش را مطرح می‌کند که چرا در این یکی «فسفین» دیده شده اما در بقیه اینطور نبوده است؟ اخترفیزیکدانان در حال حاضر گیج شده‌اند، اما یک ایده این است که «Wolf 1130C» بسیار قدیمی و کم‌فلز است که ممکن است شیمی داخلی آن متفاوت باشد.

اگر «فسفین» در مکان‌های عجیب و غریب و خشنی مانند کوتوله‌های قهوه‌ای (جایی که تشکیل حیات در آن غیرممکن است) ظاهر شود، واضح است که یک نشانه زیستی نیست. این کشف اکنون شک و تردیدهای جدی را در مورد ادعاهای مربوط به حیات در سیاره زهره ایجاد کرده است.

به احتمال زیاد، «فسفین» در سیاره زهره از شیمی جوی عجیبی که هنوز آن را به خوبی نشناخته‌ایم، آمده است، نه از میکروب‌ها.

نکته اصلی این کشف این است که «فسفین» به عنوان نشانه حیات بیگانه قابل اعتماد نیست. یعنی تا زمانی که حداقل نتوانیم شیمی را در محیط‌های مختلف درک کنیم، کشف «فسفین» در یک ستاره کوتوله قهوه‌ای روشن می‌کند که ما هنوز تمام راه‌های تشکیل این مولکول در محیط‌های مختلف را نمی شناسیم و تا زمانی که شیمی آن به طور قطعی مشخص نشود، نمی‌توان به «فسفین» به عنوان یک عامل قطعی برای حیات اعتماد کرد.

این مطالعه در مجله Science منتشر شده است.