Miért izgalmas a foszfin?
A foszfor a földi élet egyik alapeleme; a hidrogénnel alkotott foszfin viszont erősen mérgező és robbanásveszélyes gáz. A Jupiter vagy a Szaturnusz hatalmas, hidrogéndús légkörében a foszfin természetesen képződik, ám más bolygókon vagy barna törpék környezetében a jelenléte mindeddig rejtély volt. Ezért a felfedezés jelentősége nem elhanyagolható, hiszen a foszfin más világokon való jelenléte akár a bioszignatúra értelmezését is bonyolíthatja.
A JWST új szintre emeli a barna törpék vizsgálatát
Az UC San Diego kutatócsapata Adam Burgasser vezetésével évek óta tanulmányozza a “kudarcot vallott csillagnak” is nevezett barna törpéket, különös tekintettel az ősi, fémszegény példányokra. Előzetes elméletek szerint ezekben – a Jupiterhez hasonlóan – szintén bőven kellene, hogy legyen foszfin, ám a JWST korábbi mérései ezt nem igazolták. Eddig minden adat ellentmondott a tankönyvi előrejelzéseknek, a Wolf 1130C azonban kivételnek bizonyult: itt markáns infravörös jelet észleltek, amely a gáz jelenlétére utal.
Wolf 1130ABC: egy szokatlan csillagrendszer
Az 54 fényévnyire, a Hattyú (Cygnus) csillagképben található Wolf 1130C egy különleges háromcsillagos rendszer tagja. Egy vörös törpe és egy fehér törpe mellett kering, és összetétele radikálisan eltér a Napétól: kevesebb benne a héliumnál nehezebb elem, vagyis “fém.” Ez az ősi összetétel ideális terepet kínál a korai világegyetem kémiájának kutatásához.
Az atmoszféra modellezése – amelyet Eileen Gonzales, a San Francisco State Egyetem kutatója végzett – kimutatta, hogy a foszfin mennyisége itt nagyjából 100 rész a milliárdból (ppb).
De miért pont itt bukkant fel foszfin?
A szakértők két fő magyarázatot mérlegelnek. Az egyik szerint a Wolf 1130C szokatlanul fémszegény légköre nem tartalmaz az átlagosnál annyi oxigént, ezért a foszfor nem tud más molekulához – például foszfor-trioxidhoz – kötődni. Ennek hiányában a hidrogén könnyen foszfinban köti meg a foszfort. Nem elhanyagolható, hogy a kutatók most további, fémszegény barna törpéket vizsgálnak majd, hogy ellenőrizzék, máshol is igaz-e ugyanez a tendencia.
A fehér törpe rejtélyes szerepe
Alternatív lehetőségként felmerült, hogy a szomszédos fehér törpe (Wolf 1130B) légköre szolgáltatja a többlet-foszfort. Ezek a sűrű égitestek időnként a felszínükre zuhant anyagból heves nukleáris reakciókat váltanak ki, ezt nóvakitörésnek nevezik. Noha ilyet még nem sikerült megfigyelni ebben a rendszerben, ezek a robbanások akár ezerévente is visszatérhetnek, azaz foszfor keletkezhetett így a múltban – ezt egyelőre nem lehet kizárni.
Új fény derülhet a foszfor kozmikus útjára
A felfedezés komoly következményekkel járhat: a foszfor bolygók és csillagok légkörében tanúsított viselkedésének pontosabb megértése segíthet eldönteni, mikor tekinthető bioszignatúrának – és mikor egyszerűen a kemény kozmikus kémia melléktermékének. A fentiek tükrében a jövőben minden foszfin-észlelésnél sokkal körültekintőbben kell majd mérlegelni: élet vagy geokémiai folyamatok hagyták-e nyomukat az univerzum távoli zugaiban.
