Перейти к содержимому Космическая мистификация: как астрономы разгадали тайну фосфина в атмосфере коричневого карлика
Фосфин (PH₃) в последнее время вызывает настоящий ажиотаж в астрономическом сообществе. Во многом это связано с его спорным обнаружением в атмосфере Венеры. Если на каменистых планетах, подобных Венере, единственным известным способом образования фосфина считается биологическая активность, то в атмосферах газовых гигантов и даже «коричневых карликов» — неудавшихся звезд, крупнее Юпитера, но не сумевших запустить термоядерный синтез, — это соединение встречается довольно часто.
До недавнего времени фосфин не удавалось обнаружить в атмосферах коричневых карликов за пределами Солнечной системы. Однако новая статья, опубликованная в архиве препринтов arXiv, сообщает о прорыве: международная группа исследователей впервые нашла его с помощью данных космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST). Более того, они раскрыли причину, по которой фосфин так долго ускользал от обнаружения — ею оказалась металличность самого объекта.
В астрономии «металличность» — понятие, противоречащее бытовому смыслу слова. Оно описывает содержание в звезде или коричневом карлике всех элементов тяжелее гелия. Чем старше звезда, тем ниже её металличность, поскольку тяжелые элементы синтезируются в недрах предыдущих поколений светил и рассеиваются в космосе после их гибели. Наше Солнце обладает довольно высокой металличностью, однако в «толстом диске» Галактики встречаются гораздо более старые объекты с низким содержанием тяжелых элементов.
Именно к таким объектам относится коричневый карлик Wolf 1130C, за которым наблюдала команда с помощью инструмента NIRSpec на телескопе JWST. В его спектре обнаружилась четкая линия поглощения на длине волны около 4,3 микрометра — именно там, где её и должен оставлять фосфин. Почему же его не находили раньше у других подобных объектов?
Все дело в углекислом газе. У Юпитера и Сатурна, в атмосферах которых фосфина в избытке, верхние слои достаточно холодны, и углерод в них преимущественно связан в метан (CH₄), чьи спектральные линии не мешают детектированию фосфина. Однако у более массивных и горячих коричневых карликов, таких как Wolf 1130C (в 44 раза массивнее Юпитера), в верхних слоях атмосферы достаточно тепло для формирования CO₂. А его спектральная сигнатура как раз перекрывает сигнал фосфина.
Уникальность Wolf 1130C заключается в его низкой металличности. Из-за этого содержание углекислого газа в его атмосфере крайне невелико, и слабый сигнал фосфина наконец стал «видимым» для инструментов «Уэбба». Исследователи пошли еще дальше, доказав, что фосфин образовался непосредственно в недрах этого коричневого карлика и поднялся в верхние слои атмосферы, а не был заимствован у двух звезд-компаньонов в этой тройной системе.
Это открытие имеет далеко идущие последствия для всей астробиологии. Оно не только подтверждает, что фосфин должен быть распространен среди коричневых карликов с низкой металличностью, но и ставит под сомнение его надежность как биомаркера.
Ситуация с Венерой, в атмосфере которой полно углекислого газа, становится еще более сложной. Яркий сигнал CO₂ может маскировать или имитировать следы фосфина, делая любые подобные заявления крайне спорными. Данное исследование — своевременное напоминание для научного сообщества о необходимости крайней тщательности в интерпретации данных. Прежде чем объявлять о, необходимо исключить все возможные абиотические сценарии и убедиться, что мы видим именно то, что думаем.
Следующим шагом станут наблюдения за другими коричневыми карликами с низкой металличностью. Если теория верна, «Уэбб» и другие мощные телескопы должны найти в их спектрах такие же четкие сигналы фосфина. Это откроет новую страницу в изучении химического состава и эволюции этих загадочных объектов, занимающих промежуточное положение между планетами и звездами. В погоне за инопланетной жизнью астрономам придется стать еще более проницательными, отделяя реальные биосигналы от хитрых химических миражей космоса.
В нашем Telegram‑канале, и группе ВК вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
